JPH09301796A - Micromachine and its production - Google Patents

Micromachine and its production

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JPH09301796A
JPH09301796A JP12361396A JP12361396A JPH09301796A JP H09301796 A JPH09301796 A JP H09301796A JP 12361396 A JP12361396 A JP 12361396A JP 12361396 A JP12361396 A JP 12361396A JP H09301796 A JPH09301796 A JP H09301796A
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JP
Japan
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film
micromachine
layer
continuous
forming
Prior art date
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Application number
JP12361396A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasukazu Iwasaki
靖和 岩崎
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the occurrence of a stress gradient in a thickness direction in a structural body composed of at least two layers of partial layers and to suppress the occurrence of warpage, etc., in a cantilever, etc., as the structural body by forming at least one of the partial layer of a micromachine having the structural body described above of non-continuous layers including numerous member regions. SOLUTION: At least one layers of the partial layers of the micromachine having the structural body composed of at least two layers of the partial layers are formed of the non-continuous layers including numerous member regions. For example, the structural films of the micromachine are the continuous films 103 of polysilicon embedded with numerous silicon crystallites 102 as the numerous member regions. The formation of such structural films constituting the micromachine is executed by (a) forming a low-temp. oxide film 101 on a silicon substrate 100, (b) depositing the numerous silicon crystallites 102 as the numerous member regions on the film 101 and (c) forming the non-continuous layers consisting of the numerous silicon crystallites 102 as nucleus forming layers and forming the continuos films 103 thereon.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ構造を有
する微小機械およびその製造方法に関し、さらに詳しく
は、微小機械の構造体を構成する多結晶材料の成膜技術
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a micromachine having a microstructure and a method for manufacturing the same, and more particularly to a film forming technique of a polycrystalline material which constitutes a structure of the micromachine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の微小機械の製造方法の概略を図4
を用いて説明する。なお、詳細については、例えば文献
(Theresa A.Core,W.K.Tsang,Steven J.Sherman,"Fabri
cationTechnology for an Integrated Surface-Microma
chined Sensor",Solid StateTechnology,October 1993,
39-47)等に記載されている。
2. Description of the Related Art FIG. 4 schematically shows a conventional method for manufacturing a micromachine.
This will be described with reference to FIG. For details, see the literature (Theresa A. Core, WKTsang, Steven J. Sherman, "Fabri.
cationTechnology for an Integrated Surface-Microma
chined Sensor ", Solid State Technology, October 1993,
39-47) etc.

【0003】(a)シリコン基板200の主面に、熱酸
化により酸化膜201を成膜し、その上にLP−CVD
(低圧−化学気相成長法)によりシリコン窒化膜202
を成膜し、さらにその上にCVDによりLTO(低温酸
化物)膜203を成膜する。LTO膜203は、いわゆ
る犠牲層である(後の工程(d)にて、犠牲エッチング
される)。
(A) An oxide film 201 is formed on the main surface of a silicon substrate 200 by thermal oxidation, and LP-CVD is performed thereon.
Silicon nitride film 202 by (low pressure-chemical vapor deposition)
Is formed, and an LTO (low temperature oxide) film 203 is further formed thereon by CVD. The LTO film 203 is a so-called sacrificial layer (sacrificial etching is performed in the later step (d)).

【0004】(b)LTO膜203を貫通しない程度に
エッチングしてディンプル204を形成し、また後述の
アンカー部が形成される部位にはLTO膜203、シリ
コン窒化膜202及び酸化膜201を貫通するエッチン
グを行い、開口205を形成する。
(B) Dimples 204 are formed by etching to the extent that they do not penetrate the LTO film 203, and the LTO film 203, the silicon nitride film 202, and the oxide film 201 are penetrated in the area where an anchor portion described later is formed. Etching is performed to form the opening 205.

【0005】(c)LP−CVDによりポリシリコン膜
206を成膜し、フォトリソグラフィ及びエッチングに
より、所要形状にパターニングする。
(C) A polysilicon film 206 is formed by LP-CVD and patterned into a desired shape by photolithography and etching.

【0006】(d)LTO膜203をフッ酸等により犠
牲エッチングし、自立する微小構造体207としての片
持ち梁等を得る。
(D) The LTO film 203 is subjected to sacrificial etching with hydrofluoric acid or the like to obtain a cantilever or the like as a self-standing microstructure 207.

【0007】上述のようにして形成された微小構造体2
07は、可動部208と、この可動部208を支持基体
であるシリコン基板200に固定するアンカー部209
とから構成されている。LTO膜203のディンプル2
04の位置に対応して、可動部208の底部表面にはバ
ンプ210が形成され、可動部208の上部表面にはデ
ィンプル211が形成されている。バンプ210は、可
動部208の底部表面がシリコン基板200の表面と接
触する際に、その接触面積を低減し、したがって付着す
る可能性を低減する作用がある。シリコン窒化膜202
は、LTO膜203を犠牲エッチングする際のエッチン
グストッパとして作用するが、可動部208の底部表面
がシリコン基板200の表面と擦れ合う際の摩擦力を低
減して摩耗を低減する作用と、可動部208の底部表面
がシリコン基板200の表面と接触して付着する可能性
を低減する作用とを併せ持っている。
The microstructure 2 formed as described above
Reference numeral 07 denotes a movable portion 208 and an anchor portion 209 for fixing the movable portion 208 to the silicon substrate 200 which is a support base.
It is composed of Dimple 2 of LTO film 203
A bump 210 is formed on the bottom surface of the movable portion 208, and a dimple 211 is formed on the upper surface of the movable portion 208, corresponding to the position 04. The bump 210 has an effect of reducing the contact area when the bottom surface of the movable portion 208 comes into contact with the surface of the silicon substrate 200, and thus reduces the possibility of attachment. Silicon nitride film 202
Acts as an etching stopper during sacrificial etching of the LTO film 203, but reduces the frictional force when the bottom surface of the movable portion 208 rubs against the surface of the silicon substrate 200 to reduce wear, and the movable portion 208. It also has the effect of reducing the possibility that the bottom surface of the substrate will come into contact with the surface of the silicon substrate 200 and adhere.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述のような片持ち梁
等の微小構造体を形成する場合、内部応力の厚さ方向の
分布、即ち応力勾配の存在は、梁を反らせてしまうので
好ましくない。また両持ち梁を形成する場合、圧縮応力
が大きいと座屈してしまい、引っ張り応力が大きいと裂
けてしまうことから、応力は無視し得るほど小さいか、
梁をぴんと張らせるという観点から僅かに引っ張り応力
であることが好ましい。
When forming a microstructure such as a cantilever as described above, the distribution of internal stress in the thickness direction, that is, the presence of a stress gradient, causes the beam to warp, which is not preferable. . When forming a doubly supported beam, if the compressive stress is large, it will buckle, and if the tensile stress is large, it will crack.
A slight tensile stress is preferable from the viewpoint of tensioning the beam.

【0009】上記の微小機械の構造体を構成する部材
は、LP−CVDによるポリシリコン膜206である。
一般的には、100%モノシランを使用し、0.2〜
1.0Torrの減圧下にて行われる。成膜速度は、1
00〜200Å/minである。成膜温度は、600〜
650℃に限られ、この温度よりも高い温度では、粗い
密着性の悪い膜が堆積し、また均一性が低下する。この
温度よりも低い温度では、堆積速度があまりにも遅く、
実用的でない。しかし、このような一般的なポリシリコ
ン膜は、大きな圧縮応力を有しているため、両持ち梁構
造は座屈してしまい、微小機械を形成することが困難で
あるという問題があった。
The member constituting the above-mentioned micromechanical structure is the polysilicon film 206 formed by LP-CVD.
Generally, 100% monosilane is used and 0.2-
It is performed under a reduced pressure of 1.0 Torr. Deposition rate is 1
It is from 00 to 200Å / min. The film forming temperature is 600 to
The temperature is limited to 650 ° C., and at a temperature higher than this temperature, a rough film with poor adhesion is deposited and the uniformity is lowered. At temperatures below this, the deposition rate is too slow,
Not practical. However, since such a general polysilicon film has a large compressive stress, the double-supported beam structure is buckled, which makes it difficult to form a micromachine.

【0010】この問題に対し、Guckelらは、LP−CV
Dによりアモルファスシリコン膜を成膜し、その後、熱
処理する方法を提案している(H.Guckel,J.J.Sniegowsk
i and T.T.Christenson,"Fabrication of Micromechani
cal Devices from Polysilicon Films with Smooth Sur
faces",Sensors and Actuators,20(1989)117-122)。こ
の方法では、熱処理条件によって圧縮応力の低減された
膜のみならず、引っ張り応力の膜まで形成可能であり、
微小機械の構造体を構成する部材の優れた成膜方法であ
る。しかし、580℃という多結晶シリコンの成膜温度
よりも若干低温にてアモルファスシリコン膜を形成する
ために、その成膜速度が50Å/minと極めて遅く、
厚い膜の形成が困難であるという問題があった。例えば
10μmの厚さに成膜しようとする場合、成膜のみに要
する時間が33時間20分もかかってしまう試算とな
り、生産性が低く実用的ではない。また、目的とするア
モルファスシリコンを成膜できる温度や成膜速度といっ
たパラメータは、装置依存性が大きく、本発明者らの装
置では、560℃で20Å/minであったので、同じ
く10μmの厚さに成膜するには、成膜のみに要する時
間が83時間20分と試算され、生産性は現実離れして
いる。
To solve this problem, Guckel et al., LP-CV
A method of depositing an amorphous silicon film by D and then heat treating is proposed (H. Guckel, JJ Sniegowsk
i and TTChristenson, "Fabrication of Micromechani
cal Devices from Polysilicon Films with Smooth Sur
faces ", Sensors and Actuators, 20 (1989) 117-122). By this method, not only a film with reduced compressive stress but also a film with tensile stress can be formed by heat treatment conditions.
It is an excellent film forming method for a member that constitutes a structure of a micromachine. However, since the amorphous silicon film is formed at a temperature slightly lower than the film formation temperature of polycrystalline silicon of 580 ° C., the film formation rate is extremely slow at 50 Å / min,
There is a problem that it is difficult to form a thick film. For example, when a film is formed to have a thickness of 10 μm, it is a trial calculation that it takes 33 hours and 20 minutes to form only the film, and the productivity is low and not practical. The parameters such as the temperature at which the target amorphous silicon can be deposited and the deposition rate are highly device-dependent, and were 20 Å / min at 560 ° C. in the device of the present inventors. It is estimated that the time required for film formation only for the film formation is 83 hours and 20 minutes, and the productivity is far from reality.

【0011】一方、Kirsten らは、エピタキシャル装置
により、ポリシリコン膜を成膜する方法を提案している
(M.Kirsten,B.Wenk,F.Ericson,J.A.Schweitz,W.Riethm
uller,P.Lange,"Deposition of thick doped polysilic
on films with low stress in an epitaxial reacter f
or surface micromachining applications",Thin Solid
Films 259(1995)181-187)。この方法では、まず100
0Åのポリシリコンの核形成層を成膜し、その上に例え
ば1000℃という高温でエピタキシャル装置によりポ
リシリコン膜を成膜する。このとき、エピタキシャル装
置による成膜条件が減圧条件であれば僅かに引っ張り応
力、常圧条件であれば僅かに圧縮応力の膜が得られる。
例えば10μmの厚さに成膜しようとする場合、成膜速
度がそれぞれ、0.55μm/min、0.75μm/
minであるから、18分10秒、13分20秒とな
り、ポリシリコンの核形成層の成膜時間を加えても成膜
のみに要する時間は、40分もかからないので、生産性
が極めて高い。しかし、微小機械の構造体を形成する部
材が応力の異なった2種類の膜から構成されるため、片
持ち梁構造、特に長い片持ち梁構造の場合、梁が反って
しまうという問題があった。
On the other hand, Kirsten et al. Have proposed a method of forming a polysilicon film by an epitaxial device (M. Kirsten, B. Wenk, F. Ericson, JA Schweitz, W. Riethm.
uller, P. Lange, "Deposition of thick doped polysilic
on films with low stress in an epitaxial reacter f
or surface micromachining applications ", Thin Solid
Films 259 (1995) 181-187). In this method, 100
A nucleation layer of 0Å polysilicon is formed, and a polysilicon film is formed on the nucleation layer by using an epitaxial device at a high temperature of 1000 ° C. At this time, a film having a slight tensile stress can be obtained if the film forming condition by the epitaxial device is a reduced pressure condition, and a film having a slight compressive stress can be obtained if the film formation condition is a normal pressure condition.
For example, when trying to form a film with a thickness of 10 μm, the film forming rates are 0.55 μm / min and 0.75 μm / min, respectively.
Since it is min, it is 18 minutes 10 seconds and 13 minutes 20 seconds. Even if the film formation time of the nucleation layer of polysilicon is added, the time required for film formation does not take 40 minutes, so the productivity is extremely high. However, since the member forming the structure of the micromachine is composed of two kinds of films having different stresses, there is a problem that the beam is warped in the case of a cantilever structure, particularly in the case of a long cantilever structure. .

【0012】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、構造体に厚さ方向の応力勾配が発
生するのを抑えて、構造体としての片持ち梁等に反り等
が発生するのを抑えることができる微小機械を提供する
ことを目的とする。
The present invention has been made by paying attention to such a conventional problem, and suppresses the occurrence of a stress gradient in the thickness direction of the structure, and warps the cantilever or the like as the structure. It is an object of the present invention to provide a micromachine capable of suppressing the occurrence of such problems.

【0013】また、上記のような構造体を有する微小機
械を、その構造体の膜厚が厚い場合であっても実用的な
コストで製造することのできる微小機械の製造方法を提
供することを目的とする。
It is another object of the present invention to provide a micromachine manufacturing method capable of manufacturing a micromachine having the above structure at a practical cost even when the film thickness of the structure is large. To aim.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1記載の微小機械の発明は、少なくとも2層
の部分層から構成される構造体を有する微小機械におい
て、前記部分層の少なくとも1層が無数の部材領域を含
む非連続層であることを要旨とする。この構成により、
構造体は応力の異なった連続膜による積層構造とはなら
ず、厚さ方向の応力勾配の発生が抑えられる。
In order to solve the above problems, the invention of a micromachine according to claim 1 provides a micromachine having a structure composed of at least two partial layers, wherein The gist is that at least one layer is a discontinuous layer including innumerable member regions. With this configuration,
The structure does not have a laminated structure of continuous films having different stresses, and the occurrence of stress gradient in the thickness direction is suppressed.

【0015】請求項2記載の微小機械の発明は、上記請
求項1記載の微小機械において、前記部分層の少なくと
も1層が多結晶シリコンからなる連続膜であることを要
旨とする。この構成により、構造体は、連続膜と非連続
層との組み合わせで厚さ方向の応力勾配の発生が抑えら
れることから、単一膜では一般には大きな内部応力をも
つが成膜性、加工性に優れ、コスト的に有利な多結晶シ
リコン膜を連続膜として用いることが可能となる。
A second aspect of the present invention provides a micromachine according to the first aspect, wherein at least one of the partial layers is a continuous film made of polycrystalline silicon. With this structure, the structure suppresses the generation of stress gradient in the thickness direction due to the combination of the continuous film and the discontinuous layer. Therefore, a single film generally has a large internal stress, but film formability and processability are high. It is possible to use a polycrystalline silicon film that is excellent in cost and is advantageous in terms of cost as a continuous film.

【0016】請求項3記載の微小機械の発明は、上記請
求項1記載の微小機械において、前記非連続層の部材領
域がシリコンからなることを要旨とする。この構成によ
り、非連続層の部材領域をシリコン結晶子、多結晶シリ
コン又はアモルファスシリコンとすることで、この非連
続層が核形成層となってその上に多結晶シリコン膜等の
連続膜が適切に成膜される。成膜後は、そのシリコンか
らなる非連続層が多結晶シリコン等の連続膜に埋め込ま
れた構造となって厚さ方向の応力勾配の発生が抑えられ
る。
A third aspect of the present invention provides a micromachine according to the first aspect, wherein the member region of the discontinuous layer is made of silicon. With this configuration, the member region of the non-continuous layer is made of silicon crystallite, polycrystalline silicon, or amorphous silicon, so that the non-continuous layer serves as a nucleation layer, and a continuous film such as a polycrystalline silicon film is appropriately formed thereon. Is deposited on. After the film formation, the discontinuous layer made of silicon has a structure in which it is embedded in a continuous film of polycrystalline silicon or the like, and the generation of a stress gradient in the thickness direction is suppressed.

【0017】請求項4記載の微小機械の発明は、少なく
とも連続膜と、無数の部材領域を含む非連続層との積層
により厚さ方向の応力勾配の発生を抑えるように形成し
た部分層から構成される構造体を有することを要旨とす
る。この構成により、前記請求項1記載の発明の作用と
略同様の作用が得られる。
The micromechanical invention according to claim 4 is composed of a partial layer formed by laminating at least a continuous film and a discontinuous layer including innumerable member regions so as to suppress the generation of a stress gradient in the thickness direction. The gist is to have a structure that is With this configuration, substantially the same operation as the operation of the invention described in claim 1 can be obtained.

【0018】請求項5記載の微小機械の製造方法の発明
は、少なくとも2層の部分層から構成される構造体を有
する微小機械の製造方法において、次の各工程を含んで
形成されることを要旨とする。(a)非連続の核形成層
を形成する第1の工程、(b)前記核形成層の上部に連
続膜を形成する第2の工程。この構成により、非連続層
を核形成層として用いることで、連続膜が厚い場合であ
っても実用的な時間で確実に成膜して、厚さ方向の応力
勾配の発生が抑えられた構造をもつ構造体が形成され
る。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for producing a micromachine having a structure having at least two partial layers, the method including the following steps. Use as a summary. (A) A first step of forming a discontinuous nucleation layer, and (b) a second step of forming a continuous film on the nucleation layer. With this configuration, by using the discontinuous layer as the nucleation layer, even if the continuous film is thick, it is possible to reliably form the film in a practical time and suppress the occurrence of stress gradient in the thickness direction. A structure with is formed.

【0019】請求項6記載の微小機械の製造方法の発明
は、上記請求項5記載の微小機械の製造方法において、
前記第1の工程が部材を島状に堆積する工程であること
を要旨とする。この構成により、製造工程数が少なく、
マスクの追加の必要のない簡便な方法で非連続の核形成
層を形成することが可能となる。
The invention of a method for manufacturing a micromachine according to claim 6 is the method for manufacturing a micromachine according to claim 5, wherein
The gist is that the first step is a step of depositing members in an island shape. With this configuration, the number of manufacturing steps is small,
The discontinuous nucleation layer can be formed by a simple method that does not require the addition of a mask.

【0020】請求項7記載の微小機械の製造方法の発明
は、上記請求項5記載の微小機械の製造方法において、
前記第1の工程が次の各工程を含んで形成されることを
要旨とする。(a)連続層を形成する工程、(b)前記
連続層を非連続層に加工する工程。この構成により、I
C等の製造プロセスとして標準的な工程で非連続の核形
成層を形成することが可能となる。
The invention of a method for manufacturing a micromachine according to claim 7 is the method for manufacturing a micromachine according to claim 5,
The gist is that the first step is formed by including the following steps. (A) a step of forming a continuous layer, (b) a step of processing the continuous layer into a discontinuous layer. With this configuration, I
It is possible to form a discontinuous nucleation layer by a standard process as a manufacturing process of C and the like.

【0021】請求項8記載の微小機械の製造方法の発明
は、上記請求項7記載の微小機械の製造方法において、
前記連続層は多結晶シリコン膜であり、前記連続層を非
連続層に加工する工程は次の各工程を含んで形成される
ことを要旨とする。(a)前記多結晶シリコン膜の表面
部を酸化し、前記多結晶シリコン膜の粒界部に他の部位
よりも厚く酸化膜を成膜する工程、(b)前記酸化膜を
エッチバックして前記粒界部のみに酸化膜を残す工程、
(c)前記粒界部の酸化膜をマスクとして前記多結晶シ
リコン膜を選択エッチングする工程、(d)前記粒界部
の酸化膜を除去して離散化された多結晶シリコンからな
る非連続層とする工程。この構成により、非連続の核形
成層を形成する工程が、多結晶シリコンの粒径程度、例
えばサブミクロン程度に微細に加工する場合であって
も、フォトマスクを用いずに行うことが可能となる。
The invention of a method for manufacturing a micromachine according to claim 8 is the method for manufacturing a micromachine according to claim 7,
The gist of the continuous layer is a polycrystalline silicon film, and the step of processing the continuous layer into a discontinuous layer includes the following steps. (A) a step of oxidizing the surface part of the polycrystalline silicon film to form an oxide film at a grain boundary part of the polycrystalline silicon film thicker than other parts; (b) etching back the oxide film A step of leaving an oxide film only on the grain boundary portion,
(C) a step of selectively etching the polycrystalline silicon film by using the oxide film of the grain boundary portion as a mask, (d) a discontinuous layer of polycrystalline silicon which is discretized by removing the oxide film of the grain boundary portion And the process. With this configuration, the step of forming the discontinuous nucleation layer can be performed without using a photomask even when finely processing to a grain size of polycrystalline silicon, for example, submicron. Become.

【0022】[0022]

【発明の効果】請求項1記載の微小機械によれば、少な
くとも2層の部分層から構成される構造体における前記
部分層の少なくとも1層が無数の部材領域を含む非連続
層としたため、構造体は厚さ方向の応力勾配の発生が抑
えられて、構造体としての片持ち梁に反り等が発生する
のを抑えることができる。
According to the micromachine of the first aspect, at least one of the partial layers in the structure composed of at least two partial layers is a discontinuous layer including innumerable member regions. In the body, the occurrence of a stress gradient in the thickness direction can be suppressed, so that the cantilever as a structure can be prevented from warping or the like.

【0023】請求項2記載の微小機械によれば、前記部
分層の少なくとも1層が多結晶シリコンからなる連続膜
としたため、構造体は、膜厚が厚い場合であっても、成
膜性、加工性に優れ、さらにはコスト低減を図ることが
できる。
According to the micromachine of the second aspect, since at least one of the partial layers is a continuous film made of polycrystalline silicon, the structure has a film forming property even when the film thickness is large. The workability is excellent, and the cost can be reduced.

【0024】請求項3記載の微小機械によれば、前記非
連続層の部材領域がシリコンからなるようにしたため、
非連続層が核形成層となってその上に多結晶シリコン膜
等の連続膜を適切に成膜することができる。成膜後は、
そのシリコンからなる非連続層が多結晶シリコン等の連
続膜に埋め込まれた構造となって厚さ方向の応力勾配の
発生が抑えられ、上記請求項1記載の発明の効果と同様
の効果が得られる。
According to the micromachine of claim 3, since the member region of the discontinuous layer is made of silicon,
The discontinuous layer serves as a nucleation layer, and a continuous film such as a polycrystalline silicon film can be appropriately formed thereon. After film formation,
The discontinuous layer made of silicon has a structure in which it is embedded in a continuous film of polycrystalline silicon or the like, and the occurrence of a stress gradient in the thickness direction is suppressed, and the same effect as the effect of the invention according to claim 1 is obtained. To be

【0025】請求項4記載の微小機械によれば、少なく
とも連続膜と、無数の部材領域を含む非連続層との積層
により厚さ方向の応力勾配の発生を抑えるように形成し
た部分層から構成される構造体を有するようにしたた
め、前記請求項1記載の発明の効果と同様の効果を得る
ことができる。
According to a fourth aspect of the micromachine, at least a continuous film and a discontinuous layer including innumerable member regions are laminated to form a partial layer so as to suppress the occurrence of a stress gradient in the thickness direction. Since the structure described above is provided, the same effects as the effects of the invention according to claim 1 can be obtained.

【0026】請求項5記載の微小機械の製造方法によれ
ば、少なくとも2層の部分層から構成される構造体を有
する微小機械の製造方法において、(a)非連続の核形
成層を形成する第1の工程、(b)前記核形成層の上部
に連続膜を形成する第2の工程の各工程を含んで形成さ
れるようにしたため、非連続層を核形成層として用いる
ことで、連続膜が厚い場合であっても実用的な時間で確
実に成膜することができて、厚さ方向の応力勾配の発生
が抑えられた構造体を有する微小機械を、その構造体の
膜厚が厚い場合であっても実用的なコストで提供するこ
とができる。
According to the method of manufacturing a micromachine according to claim 5, in the method of manufacturing a micromachine having a structure composed of at least two partial layers, (a) a discontinuous nucleation layer is formed. Since the first step and (b) the second step of forming a continuous film on the nucleation layer is formed, the discontinuous layer is used as the nucleation layer. Even if the film is thick, it can be reliably formed in a practical time, and a micromachine having a structure in which the occurrence of stress gradient in the thickness direction is suppressed, Even if it is thick, it can be provided at a practical cost.

【0027】請求項6記載の微小機械の製造方法によれ
ば、前記第1の工程は部材を島状に堆積する工程とした
ため、マスクの追加の必要のない簡便な方法で非連続の
核形成層を形成することができて、製造コストを低く抑
えることができる。
According to the micromachine manufacturing method of the sixth aspect, since the first step is a step of depositing members in an island shape, discontinuous nucleation is performed by a simple method without the need for adding a mask. Layers can be formed and manufacturing costs can be kept low.

【0028】請求項7記載の微小機械の製造方法によれ
ば、前記第1の工程が(a)連続層を形成する工程、
(b)前記連続層を非連続層に加工する工程の各工程を
含んで形成されるようにしたため、IC等の製造プロセ
スとして標準的な工程で非連続の核形成層を形成するこ
とができて、特殊工程の開発や条件出しが不要となり、
開発コストを低く抑えることができる。
According to the method of manufacturing a micromachine of claim 7, the first step is (a) a step of forming a continuous layer,
(B) Since the continuous layer is formed by including each step of processing into a discontinuous layer, the discontinuous nucleation layer can be formed by a standard process as a manufacturing process of IC and the like. This eliminates the need for special process development and condition setting,
Development costs can be kept low.

【0029】請求項8記載の微小機械の製造方法によれ
ば、前記連続層は多結晶シリコン膜であり、前記連続層
を非連続層に加工する工程は(a)前記多結晶シリコン
膜の表面部を酸化し、前記多結晶シリコン膜の粒界部に
他の部位よりも厚く酸化膜を成膜する工程、(b)前記
酸化膜をエッチバックして前記粒界部のみに酸化膜を残
す工程、(c)前記粒界部の酸化膜をマスクとして前記
多結晶シリコン膜を選択エッチングする工程、(d)前
記粒界部の酸化膜を除去して離散化された多結晶シリコ
ンからなる非連続層とする工程の各工程を含んで形成さ
れるようにしたため、非連続の核形成層を形成する工程
が、多結晶シリコンの粒径程度、例えばサブミクロン程
度に微細に加工する場合であっても、フォトマスクを用
いずに行うことができて、高精度で高価格な露光装置を
必要とせずに設備投資額を低く抑えることができる。
According to the micromachine manufacturing method of the present invention, the continuous layer is a polycrystalline silicon film, and the step of processing the continuous layer into a discontinuous layer includes (a) a surface of the polycrystalline silicon film. Part of the polycrystalline silicon film is oxidized to form an oxide film in the grain boundary part of the polycrystalline silicon film thicker than other parts, (b) the oxide film is etched back to leave the oxide film only in the grain boundary part. A step of (c) selectively etching the polycrystalline silicon film using the oxide film of the grain boundary portion as a mask; and (d) removing the oxide film of the grain boundary portion from non-discrete polycrystalline silicon. Since the step of forming a continuous layer is performed by including each step, the step of forming a non-continuous nucleation layer is a case where fine processing is performed to a grain size of polycrystalline silicon, for example, submicron. Even without a photomask Tree, it is possible to reduce the capital expenditures without the need for a high price exposure apparatus with a high degree of accuracy.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0031】図1は、本発明の第1の実施の形態を示す
図である。ここでは、微小機械を構成する構造膜の形成
方法についてのみ記載する。
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention. Here, only the method for forming the structural film that constitutes the micromachine will be described.

【0032】(a)シリコン基板100の主面に、厚さ
1μmのLTO膜101を熱酸化等の方法により成膜す
る。
(A) An LTO film 101 having a thickness of 1 μm is formed on the main surface of the silicon substrate 100 by a method such as thermal oxidation.

【0033】(b)LTO膜101上に島状で且つ無数
のシリコン結晶子102を堆積する。堆積条件として、
1000℃にて、塩化水素ガス分圧、シランガス分圧を
それぞれ7.2×10-3bar、7.3×10-4bar
を10秒間供給した場合、1000〜数1000Å径の
シリコン結晶子102が面密度約104〜103個/c
2 にて微小島状に形成される(詳細については、特願
昭63−74755号に記載されている)。
(B) Innumerable island-shaped silicon crystallites 102 are deposited on the LTO film 101. As deposition conditions,
At 1000 ° C., the hydrogen chloride gas partial pressure and the silane gas partial pressure were 7.2 × 10 −3 bar and 7.3 × 10 −4 bar, respectively.
Is supplied for 10 seconds, the silicon crystallites 102 having a diameter of 1000 to several thousand Å have an areal density of about 104 to 103 / c.
It is formed into a micro island shape with m 2 (details are described in Japanese Patent Application No. 63-74755).

【0034】(c)無数のシリコン結晶子102からな
る非連続層を核形成層とし、その上に、エピタキシャル
成長装置により、ジクロールシランを用い、1080℃
にて厚さ10μmのポリシリコン膜103を成膜する。
堆積速度は0.35μm/minであり、成膜時間は約
29分であった。成膜されたポリシリコン膜103は、
レーザーラマン分光法やX線回折法で評価困難なほど低
応力であった。本実施の形態による微小機械の構造膜
は、無数の部材領域としての無数のシリコン結晶子10
2が埋め込まれたポリシリコンの連続膜103であり、
応力勾配はなく、片持ち梁を形成しても反ることはなか
った。
(C) A discontinuous layer composed of innumerable silicon crystallites 102 was used as a nucleation layer, and dichlorsilane was used thereon with an epitaxial growth apparatus at 1080 ° C.
Then, a polysilicon film 103 having a thickness of 10 μm is formed.
The deposition rate was 0.35 μm / min, and the film formation time was about 29 minutes. The formed polysilicon film 103 is
The stress was so low that it was difficult to evaluate by laser Raman spectroscopy or X-ray diffraction. The micromechanical structure film according to the present embodiment has innumerable silicon crystallites 10 as innumerable member regions.
2 is a continuous polysilicon film 103 in which
There was no stress gradient, and there was no warpage even when a cantilever was formed.

【0035】本実施の形態の微小機械を構成する構造膜
の形成方法によれば、上述のように応力勾配の抑えられ
た構造膜を、その膜厚が厚い場合であっても実用的な時
間で成膜することができ、従って、厚い構造膜からなる
微小機械を実用的なコストで提供することができるとい
う各実施の形態に共通の効果が得られる。また、この共
通の効果に加えてさらに、製造工程数が少なく、マスク
の追加の必要のない簡便な方法であり、従って製造コス
トを低く抑えることができるという固有の効果が得られ
る。
According to the method of forming a structure film constituting the micromachine of the present embodiment, the structure film having a stress gradient suppressed as described above can be used in a practical period of time even if the film thickness is large. It is possible to form a film by the method described above, and therefore, it is possible to obtain a common effect in each of the embodiments that a micromachine having a thick structure film can be provided at a practical cost. In addition to this common effect, it is a simple method that requires a small number of manufacturing steps and does not require the addition of a mask. Therefore, a unique effect that the manufacturing cost can be kept low can be obtained.

【0036】本発明の第2の実施の形態を図2を用いて
説明する。ここでは、第1の実施の形態と同様に、微小
機械を構成する構造膜の形成方法についてのみ記載す
る。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, as in the first embodiment, only the method for forming the structural film that constitutes the micromachine will be described.

【0037】(a)シリコン基板100の主面に、厚さ
1μmのLTO膜101を熱酸化等の方法により成膜す
る。
(A) An LTO film 101 having a thickness of 1 μm is formed on the main surface of the silicon substrate 100 by a method such as thermal oxidation.

【0038】(b)LTO膜101上に、LP−CVD
装置により、連続層として厚さ1000Åのポリシリコ
ン膜110を620℃にて成膜する。堆積速度は60Å
/minであり、成膜時間は約17分であった。
(B) LP-CVD is performed on the LTO film 101.
With the apparatus, a polysilicon film 110 having a thickness of 1000Å is formed as a continuous layer at 620 ° C. Deposition rate is 60Å
/ Min, and the film formation time was about 17 minutes.

【0039】(c)ポリシリコン膜110を1μm□の
島状ポリシリコン膜110aにパターニングして非連続
層とする。
(C) The polysilicon film 110 is patterned into a 1 μm square island-shaped polysilicon film 110a to form a discontinuous layer.

【0040】(d)島状ポリシリコン膜110aを核形
成層とし、その上に、エピタキシャル成長装置により、
ジクロールシランを用い、1080℃にて厚さ10μm
のポリシリコン膜111を成膜する。堆積速度は0.3
5μm/minであり、成膜時間は約29分であった。
成膜されたポリシリコン膜111は、第1の実施の形態
と同様に、レーザーラマン分光法やX線回折法で評価困
難なほど低応力であった。本実施の形態による微小機械
の構造膜は、無数の部材領域としての無数の1μm□の
島状ポリシリコン膜110aが埋め込まれたポリシリコ
ンの連続膜111であり、応力勾配はなく、片持ち梁を
形成しても反ることはなかった。
(D) The island-shaped polysilicon film 110a is used as a nucleation layer, and the nucleation layer is formed thereon by an epitaxial growth apparatus.
Using dichlorsilane, the thickness is 10 μm at 1080 ° C.
Then, a polysilicon film 111 is formed. Deposition rate is 0.3
It was 5 μm / min and the film formation time was about 29 minutes.
The formed polysilicon film 111 had low stress so that it was difficult to evaluate by laser Raman spectroscopy or X-ray diffractometry, as in the first embodiment. The structure film of the micromachine according to the present embodiment is a polysilicon continuous film 111 in which an innumerable 1 μm square island-shaped polysilicon film 110a as an innumerable member region is embedded, and has no stress gradient and has a cantilever structure. It did not warp when it was formed.

【0041】本実施の形態の微小機械を構成する構造膜
の形成方法によれば、前記第1の実施の形態で述べた共
通の効果に加えてさらに、ICやLSIの製造プロセス
として、標準的な工程のみで構成されているため、特殊
工程の開発や条件出しが不要であり、従って開発コスト
を低く抑えることができるという固有の効果が得られ
る。
According to the method of forming the structure film that constitutes the micromachine of the present embodiment, in addition to the common effects described in the first embodiment, a standard manufacturing process for ICs and LSIs is further provided. Since it is composed of only such processes, there is no need to develop a special process or condition setting, so that the unique effect that the development cost can be kept low can be obtained.

【0042】本発明の第3の実施の形態を図3を用いて
説明する。ここでは、第1及び第2の実施の形態と同様
に、微小機械を構成する構造膜の形成方法についてのみ
記載する。
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, similarly to the first and second embodiments, only the method of forming the structural film that constitutes the micromachine will be described.

【0043】(a)シリコン基板100の主面に、厚さ
1μmのLTO膜101を熱酸化等の方法により成膜す
る。
(A) An LTO film 101 having a thickness of 1 μm is formed on the main surface of the silicon substrate 100 by a method such as thermal oxidation.

【0044】(b)LTO膜101上に、LP−CVD
装置により、連続層として厚さ3000Åのポリシリコ
ン膜120を620℃にて成膜する。堆積速度は60Å
/minであり、成膜時間は約50分であった。121
は粒界である。
(B) LP-CVD is performed on the LTO film 101.
With the apparatus, a 3000 Å thick polysilicon film 120 is formed as a continuous layer at 620 ° C. Deposition rate is 60Å
/ Min, and the film formation time was about 50 minutes. 121
Is a grain boundary.

【0045】(c)ポリシリコン膜120を熱酸化し、
厚さ1000Åの酸化膜122を成膜する。粒界121
の熱酸化速度が速いために、粒界部の酸化膜122が厚
く成膜される。
(C) The polysilicon film 120 is thermally oxidized,
An oxide film 122 having a thickness of 1000Å is formed. Grain boundary 121
Since the thermal oxidation rate is high, the oxide film 122 at the grain boundary portion is formed thick.

【0046】(d)酸化膜122を1000Åエッチバ
ックする。122aは、粒界部にのみ残った酸化膜であ
る。
(D) The oxide film 122 is etched back by 1000Å. 122a is an oxide film left only at the grain boundary portion.

【0047】(e)粒界部にのみ残った酸化膜122a
をマスクとし、ポリシリコン膜120をトレンチ・エッ
チングすると、ポリシリコン膜120の粒径程度に離散
化されたポリシリコン120aが得られる。
(E) Oxide film 122a remaining only at the grain boundary portion
When the polysilicon film 120 is trench-etched by using as a mask, polysilicon 120a which is discrete to the grain size of the polysilicon film 120 is obtained.

【0048】(f)ポリシリコン120aの頂上部の粒
界部にのみ残った酸化膜122aを希フッ酸で溶解除去
し、離散化されたポリシリコン120aからなる非連続
層とする。
(F) The oxide film 122a remaining only on the grain boundary portion at the top of the polysilicon 120a is dissolved and removed with dilute hydrofluoric acid to form a discontinuous layer of the polysilicon 120a.

【0049】(g)粒径程度に離散化されたポリシリコ
ン120aを核形成層とし、その上に、エピタキシャル
成長装置により、ジクロールシランを用い、1080℃
にて厚さ10μmのポリシリコン膜123を成膜する。
堆積速度は0.35μm/minであり、成膜時間は約
29分であった。成膜されたポリシリコン膜123は、
第1及び第2の実施の形態と同様に、レーザーラマン分
光法やX線回折法で評価困難なほど低応力であった。本
実施の形態による微小機械の構造膜は、無数の部材領域
としての粒径程度に離散化されたポリシリコン120a
が埋め込まれたポリシリコンの連続膜123であり、応
力勾配はなく、片持ち梁を形成しても反ることはなかっ
た。
(G) Polysilicon 120a, which is discretized to have a grain size, is used as a nucleation layer, and dichlorosilane is used on the nucleation layer by an epitaxial growth apparatus at 1080 ° C.
Then, a polysilicon film 123 having a thickness of 10 μm is formed.
The deposition rate was 0.35 μm / min, and the film formation time was about 29 minutes. The formed polysilicon film 123 is
Similar to the first and second embodiments, the stress was so low that it was difficult to evaluate by laser Raman spectroscopy or X-ray diffraction. The structure film of the micromachine according to the present embodiment is formed of the polysilicon 120a which is discretely divided into particles each having an infinite number of member regions.
Was a continuous film 123 of polysilicon in which was embedded, there was no stress gradient, and even if a cantilever was formed, it did not warp.

【0050】本実施の形態の微小機械を構成する構造膜
の形成方法によれば、前記第1の実施の形態で述べた共
通の効果に加えてさらに、ポリシリコンの粒径程度、例
えばサブミクロン程度の微細な加工であっても、フォト
マスクを用いずに行うことができ、従って高精度で高価
格な露光装置を必要とせず、設備投資額を低く抑えるこ
とができるという固有の効果が得られる。
According to the method of forming the structure film which constitutes the micromachine of the present embodiment, in addition to the common effects described in the first embodiment, the grain size of polysilicon, for example, submicron. Even if it is a minute process, it can be performed without using a photomask. Therefore, there is no need for a high-precision and high-priced exposure device, and there is a unique effect that the capital investment can be kept low. To be

【0051】以上の第1〜第3の実施の形態の説明にお
いて、具体的な例を用いて説明してきたがこれらの文言
と図に限定される訳ではない。以下、例を説明する。
In the above description of the first to third embodiments, specific examples have been used for explanation, but the present invention is not limited to these words and drawings. An example will be described below.

【0052】ポリシリコン膜103,111,123を
成膜するガス種として、ジクロールシランを例に説明し
てきたが、勿論これに限られる訳ではなく、モノシラン
やトリクロロシランを用いてもよい。装置もエピタキシ
ャル成長装置に限定される訳ではなく、また常圧、減圧
のいずれでもよい。また成膜温度も1000℃に限られ
る訳ではなく、LP−CVDによるポリシリコンの成膜
温度(600〜650℃)よりも十分に高ければよい。
装置的な問題などから現実的には800〜1200℃で
ある。成膜厚さも10μmに限らず、より薄い膜であっ
ても、より厚い膜であってもよい。トレンチ・エッチン
グ等の方法によりパターニングする必要があるため、エ
ッチング装置の能力の問題などから現実的には30μm
程度である。より良いパターニング方法があれば、10
0μmあるいは200μmと厚膜化してもよい。
As the gas species for forming the polysilicon films 103, 111, 123, dichlorosilane has been described as an example, but the invention is not limited to this, and monosilane or trichlorosilane may be used. The apparatus is not limited to the epitaxial growth apparatus, and either normal pressure or reduced pressure may be used. The film forming temperature is not limited to 1000 ° C., and may be sufficiently higher than the film forming temperature (600 to 650 ° C.) of polysilicon by LP-CVD.
The temperature is actually 800 to 1200 ° C. due to a device problem and the like. The film thickness is not limited to 10 μm and may be a thinner film or a thicker film. Since it is necessary to pattern by a method such as trench etching, it is practically 30 μm due to the problem of the capability of the etching equipment.
It is a degree. 10 if there is a better patterning method
The thickness may be increased to 0 μm or 200 μm.

【0053】いわゆる犠牲層として、LTO膜を例に説
明してきたが、勿論これに限られる訳ではなく、熱酸化
膜、PSG(燐ガラス)膜等の各種酸化膜を用いること
ができる。場合によっては、シリコン窒化膜等の絶縁物
膜、あるいは白金等の金属を用いてもよい。この場合、
犠牲層を犠牲エッチングする薬剤として、熱燐酸、ある
いは王水等を用いればよい。
As the so-called sacrifice layer, the LTO film has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and various oxide films such as a thermal oxide film and a PSG (phosphorus glass) film can be used. In some cases, an insulating film such as a silicon nitride film or a metal such as platinum may be used. in this case,
Hot phosphoric acid, aqua regia, or the like may be used as a chemical for sacrificial etching the sacrificial layer.

【0054】微小機械を構成する構造膜の形成方法につ
いてのみ説明してきたが、ポリシリコン膜103,11
1,123を成膜した後、表面を研磨等の方法により平
坦化するなど、他の工程が付加されてもよいことは言う
までもない。構造膜もポリシリコン膜103,111,
123単独を例に説明してきたが、他の構造膜が付加さ
れてもよい。構造材料もポリシリコンに限らず、例えば
ポリシリコンをシリサイド化してもよいし、場合によっ
てはガリウム砒素等の他の半導体材料でもよい。
Although only the method of forming the structure film constituting the micromachine has been described, the polysilicon films 103 and 11 are described.
It goes without saying that other steps such as flattening the surface by a method such as polishing may be added after depositing 1,123. The structure film is also a polysilicon film 103, 111,
Although only 123 has been described as an example, other structural films may be added. The structural material is not limited to polysilicon, and for example, polysilicon may be silicided or, in some cases, other semiconductor material such as gallium arsenide.

【0055】第1の実施の形態において、核形成層とし
て、島状で且つ無数のシリコン結晶子を、前記の記載条
件にて堆積する例を説明してきたが、勿論これに限られ
る訳ではなく、島状で且つ無数のシリコン結晶子が堆積
できる条件であればよい。堆積方法もLP−CVDの
他、蒸着やスパッタを用いてもよい。またシリコン結晶
子に限定される訳ではなく、図1(c)工程のポリシリ
コン膜が堆積するための核形成層として作用する非連続
な物質層であればよい。
In the first embodiment, an example of depositing an infinite number of island-shaped silicon crystallites as the nucleation layer under the above described conditions has been described, but the present invention is not limited to this. However, it is sufficient if the conditions are island-like and innumerable silicon crystallites can be deposited. As the deposition method, vapor deposition or sputtering may be used instead of LP-CVD. The material is not limited to silicon crystallites, and may be any discontinuous material layer that acts as a nucleation layer for depositing the polysilicon film in the step of FIG. 1C.

【0056】第2の実施の形態において、核形成層とし
てのポリシリコン膜を島状にパターニングする例を説明
したが、ポリシリコン膜110の残る部位が島状である
他、除去する部位が島状であってもよい。この場合、網
状にポリシリコン膜110がパターニングされることに
なる(断面図は同一)。パターニングされる核形成層は
ポリシリコンに限らず、アモルファスシリコンでもよい
し、ポリシリコン膜が堆積するための核形成層として作
用する物質層であればよい。堆積方法もLP−CVDの
他、蒸着やスパッタを用いてもよい。膜厚も限定される
訳ではない。
In the second embodiment, an example in which the polysilicon film as the nucleation layer is patterned into islands has been described. However, the remaining portion of the polysilicon film 110 is island-shaped, and the portion to be removed is island-shaped. It may be a shape. In this case, the polysilicon film 110 is patterned in a net shape (the sectional views are the same). The patterned nucleation layer is not limited to polysilicon, but may be amorphous silicon or any material layer that acts as a nucleation layer for depositing a polysilicon film. As the deposition method, vapor deposition or sputtering may be used instead of LP-CVD. The film thickness is not limited, either.

【0057】第3の実施の形態において、ポリシリコン
膜の粒界部にのみ酸化膜を残し、それをマスクにしてポ
リシリコン膜を島状に加工する例を説明したが、これに
限定される訳ではなく粒界のみエッチングの速い粒界エ
ッチングを用いてもよく、非連続の核形成層に加工でき
る方法であればよい。堆積方法も、LP−CVDの他、
蒸着やスパッタを用いてもよい。膜厚も限定される訳で
はない。
In the third embodiment, an example in which an oxide film is left only at the grain boundary portion of the polysilicon film and the polysilicon film is processed into an island shape using the oxide film as a mask has been described, but the present invention is not limited to this. However, grain boundary etching in which only grain boundaries are rapidly etched may be used, and any method capable of processing a discontinuous nucleation layer may be used. As for the deposition method, in addition to LP-CVD,
Vapor deposition or sputtering may be used. The film thickness is not limited, either.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る微小機械の製造方法の第1の実施
の形態を示す工程図である。
FIG. 1 is a process drawing showing a first embodiment of a method for manufacturing a micromachine according to the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態を示す工程図であ
る。
FIG. 2 is a process drawing showing a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施の形態を示す工程図であ
る。
FIG. 3 is a process chart showing a third embodiment of the present invention.

【図4】従来の微小機械の製造方法を示す工程図であ
る。
FIG. 4 is a process diagram showing a conventional method for manufacturing a micromachine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 LTO膜 102 非連続層を形成するシリコン結晶子 103,111,123 ポリシリコン膜(連続膜) 110,120 連続層としてのポリシリコン膜 110a 非連続層を形成する島状ポリシリコン膜 120a 非連続層を形成する離散化されたポリシリコ
101 LTO film 102 Silicon crystallites 103, 111, 123 forming a discontinuous layer Polysilicon film (continuous film) 110, 120 Polysilicon film as a continuous layer 110a Island-like polysilicon film forming a discontinuous layer 120a Discontinuous Discretized polysilicon forming layers

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも2層の部分層から構成される
構造体を有する微小機械において、前記部分層の少なく
とも1層が無数の部材領域を含む非連続層であることを
特徴とする微小機械。
1. A micromachine having a structure composed of at least two partial layers, wherein at least one of the partial layers is a discontinuous layer including innumerable member regions.
【請求項2】 請求項1記載の微小機械において、前記
部分層の少なくとも1層が多結晶シリコンからなる連続
膜であることを特徴とする微小機械。
2. The micromachine according to claim 1, wherein at least one of the partial layers is a continuous film made of polycrystalline silicon.
【請求項3】 請求項1記載の微小機械において、前記
非連続層の部材領域がシリコンからなることを特徴とす
る微小機械。
3. The micromachine according to claim 1, wherein the member region of the discontinuous layer is made of silicon.
【請求項4】 少なくとも連続膜と、無数の部材領域を
含む非連続層との積層により厚さ方向の応力勾配の発生
を抑えるように形成した部分層から構成される構造体を
有することを特徴とする微小機械。
4. A structure comprising at least a continuous film and a partial layer formed by laminating a discontinuous layer including innumerable member regions so as to suppress the occurrence of a stress gradient in the thickness direction. And a micromachine.
【請求項5】 少なくとも2層の部分層から構成される
構造体を有する微小機械の製造方法において、下記の各
工程を含んで形成されることを特徴とする微小機械の製
造方法。 (a)非連続の核形成層を形成する第1の工程、 (b)前記核形成層の上部に連続膜を形成する第2の工
程。
5. A method for manufacturing a micromachine having a structure composed of at least two partial layers, which is formed by including the following steps. (A) a first step of forming a discontinuous nucleation layer, (b) a second step of forming a continuous film on the nucleation layer.
【請求項6】 請求項5記載の微小機械の製造方法にお
いて、前記第1の工程が部材を島状に堆積する工程であ
ることを特徴とする微小機械の製造方法。
6. The method of manufacturing a micromachine according to claim 5, wherein the first step is a step of depositing members in an island shape.
【請求項7】 請求項5記載の微小機械の製造方法にお
いて、前記第1の工程が下記の各工程を含んで形成され
ることを特徴とする微小機械の製造方法。 (a)連続層を形成する工程、 (b)前記連続層を非連続層に加工する工程。
7. The method of manufacturing a micromachine according to claim 5, wherein the first step is formed by including the following steps. (A) a step of forming a continuous layer, (b) a step of processing the continuous layer into a discontinuous layer.
【請求項8】 請求項7記載の微小機械の製造方法にお
いて、前記連続層は多結晶シリコン膜であり、前記連続
層を非連続層に加工する工程は下記の各工程を含んで形
成されることを特徴とする微小機械の製造方法。 (a)前記多結晶シリコン膜の表面部を酸化し、前記多
結晶シリコン膜の粒界部に他の部位よりも厚く酸化膜を
成膜する工程、 (b)前記酸化膜をエッチバックして前記粒界部のみに
酸化膜を残す工程、 (c)前記粒界部の酸化膜をマスクとして前記多結晶シ
リコン膜を選択エッチングする工程、 (d)前記粒界部の酸化膜を除去して離散化された多結
晶シリコンからなる非連続層とする工程。
8. The method for manufacturing a micromachine according to claim 7, wherein the continuous layer is a polycrystalline silicon film, and the step of processing the continuous layer into a discontinuous layer includes the following steps. A method for manufacturing a micromachine characterized by the above. (A) a step of oxidizing the surface part of the polycrystalline silicon film to form an oxide film at a grain boundary part of the polycrystalline silicon film thicker than other parts; (b) etching back the oxide film Leaving an oxide film only on the grain boundary portion, (c) selectively etching the polycrystalline silicon film using the oxide film on the grain boundary portion as a mask, (d) removing the oxide film on the grain boundary portion A step of forming a discontinuous layer made of discretized polycrystalline silicon.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8035987B2 (en) 2006-02-24 2011-10-11 Sony Corporation Electronic device having a groove partitioning functional and mounting parts from each other

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