JPH098330A - 力トランスデューサを有する装置およびその製造方法 - Google Patents

力トランスデューサを有する装置およびその製造方法

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JPH098330A
JPH098330A JP8141794A JP14179496A JPH098330A JP H098330 A JPH098330 A JP H098330A JP 8141794 A JP8141794 A JP 8141794A JP 14179496 A JP14179496 A JP 14179496A JP H098330 A JPH098330 A JP H098330A
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layer
cavity
beam member
force transducer
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JP8141794A
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English (en)
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James D Seefeldt
デー シーフェルト ジェイムス
Michael F Mattes
エフ マッツ マイケル
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SSI Technologies LLC
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SSI Technologies LLC
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    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/0802—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/18—Measuring force or stress, in general using properties of piezo-resistive materials, i.e. materials of which the ohmic resistance varies according to changes in magnitude or direction of force applied to the material
    • G01L1/183—Measuring force or stress, in general using properties of piezo-resistive materials, i.e. materials of which the ohmic resistance varies according to changes in magnitude or direction of force applied to the material by measuring variations of frequency of vibrating piezo-resistive material
    • G—PHYSICS
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    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0001—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means
    • G01L9/0008—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means using vibrations
    • G01L9/0019—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means using vibrations of a semiconductive element
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
    • G01L9/0042—Constructional details associated with semiconductive diaphragm sensors, e.g. etching, or constructional details of non-semiconductive diaphragms
    • G01L9/0045—Diaphragm associated with a buried cavity

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 単結晶Ｓｉの微細加工で形成した微小な共振
ビーム部材の共振周波数の外力による変化を利用して圧
力や張力等の外力を検出する力トランスデューサ型セン
サを提供する。 【解決手段】 垂直Ａと水平Ｂの両断面に示すように、
単結晶Ｓｉ基板８の中に離隔端壁３２で両端を支持され
た断面が矩形のビーム部材５２をＳｉの微細加工技術に
より形成する。ビーム部材５２の周囲の空所２２は、ド
ーパントのイオン注入でＳｉをポリＳｉに変えた後で、
エッチングによりポリＳｉ部分を除去して形成する。ま
たビーム部材５２を共振振動させる手段、例えば容量性
駆動装置と、圧電抵抗の様な振動を検出する手段とをビ
ーム部材５２と組み合わせてセンサを構成する。このセ
ンサに圧力や張力などの外力が加えられると、ビーム部
材の共振周波数が変化するので、この変化と外力の関係
を校正しておけば、共振周波数の変化から外力を測定で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はシリコンウエファに形成
された共振シリコンビーム部材を有する力トランスデュ
ーサを含む圧力センサのような装置、特にその製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】Guckelによる米国特許5,090,254 にはポ
リシリコン共振ビーム部材トランスデューサが記載され
ている。このトランスデューサにはシリコン基板または
ウエファにその両端が装着されたポリシリコンのビーム
部材が設けられている。この基板およびシリコンシェル
を共働させてビーム部材を囲む空所を画成する。この空
所を大気から密閉して排気しビーム部材の共振のＱ値が
最大となるようにしている。このビーム部材の共振励起
は種々の手段で、例えば容量性励起によって行うことが
できる。ビーム部材の振動の動きは圧電抵抗性を有する
イオン注入された抵抗を用いることによって検出するこ
とができる。ビーム部材の形成は犠牲層上にビーム部材
を堆積し、且つカプセル封止ポリシリコンシェルの形成
前にこのビーム部材を第２犠牲層で囲むことにより行
う。これら犠牲層はポリシリコンシェルの周縁に設けら
れた溝を経て流れる液状エッチング剤によってエッチン
グ除去する。このエッチングに次いでビーム部材を囲む
空所の内部に洗浄液を保持してビーム部材が任意の隣接
表面に向かって偏向しないようにするとともに洗浄液を
凝固且つ昇華して除去する。空所の内面およびビーム部
材の外面を不活性化して空所内への溝導入部を酸化雰囲
気中での酸化により密閉すると同時に空所内の酸素をも
消耗させるようにしている。また、Xiang-Zheng 等によ
る米国特許5,242,863 には片側形成法(Single-sided fa
brication method）により形成されたダイアフラムを有
するシリコンダイアフラム圧電抵抗性圧力センサが記載
されている。このダイアフラムはその下側の空所と相俟
って、ａ）所定のダイアフラム領域の下側に埋込低抵抗
層を形成し；ｂ）シリコン層をエピタキシヤル堆積し；
ｃ）エッチング層を経て低抵抗トレンチを形成し、これ
らトレンチは前記埋込低抵抗層にその縁部で接続し；
ｄ）低抵抗トレンチおよび埋込低抵抗層を濃縮ＨＦ溶液
で陽極酸化して多孔質シリコンに変換し；ｅ）エッチン
グにより多孔質シリコンを除去し；且つｆ）エッチング
により形成された開口にポリシリコンを充填して空所を
密閉する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はシリコ
ンウエファに形成された共振ビーム部材を有する力トラ
ンスデューサを具え、且つ比較的簡単で廉価な構成の装
置を提供せんとするにある。
【０００４】ここに云うビーム部材とは同調音叉、Ｈ−
ビーム部材、隙間のあるコム部材、および螺旋バネ等の
マイクロ構体を含むものを意味するものとする。
【０００５】また、本発明はシリコンウエファに形成さ
れた共振ビーム部材を有する力トランスデューサを含む
装置を形成する数製造工程を有する製造方法を提供せん
とするにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上側表面を有
し、ｎ型またはｐ型のいずれか一方のドーパントがドー
プされたシリコン基板に力トランスデューサを設け、こ
の力トランスデューサは離隔端壁を有する空所およびこ
の空所内に支持されるビーム部材を有し、このビーム部
材を前記空所の端壁間に延在させるようにした装置を製
造するに当たり、次のステップ：即ち、ｎ型またはｐ型
のいずれか一方のドーパントの層を前記基板内にイオン
注入し；ｎ型またはｐ型の他方のドーパントを含むエピ
タキシヤル層を前記基板の上側表面に堆積し（ここにエ
ピタキシヤル層のドーパントは基板中のドーパントの導
電型とは反対の導電型とする。即ち、基板がｐ型ドーパ
ントを有する場合にはエピタキシヤル層はｎ型ドーパン
トを含み、あるいはその逆とする。）；各々がｎ型また
はｐ型のいずれか一方のドーパントを含む一対の離隔シ
ンカーを前記エピタキシヤル層を経てイオン注入して前
記エピタキシヤル層との電気接続を行い；前記基板を陽
極酸化して前記シンカーおよび前記エピタキシヤル層の
多孔質シリコンを形成し；前記多孔質シリコンを酸化し
て二酸化シリコンを形成し；前記二酸化シリコンをエッ
チングして前記空所およびビーム部材を形成するステッ
プを具えることを特徴とする
【０００７】
【作用】本発明によれば、電子回路を直接載置し得る単
結晶共振ビーム部材を空所内に形成するようにした力ト
ランスデューサを有する装置の製造方法を提供すること
ができる。
【０００８】
【実施例】本発明の種々の特徴を有する装置４をシリコ
ンウエファまたは基板８上に形成する。圧力センサ、歪
みセンサおよび変位センサのような種々の装置を本発明
により形成し得るが、本例では装置４を力トランスデュ
ーサ10とする。この力トランスデューサ10（図26）は以
下に示すように形成された共振ビーム部材を具える。
【０００９】また、力トランスデューサ10は基板８上に
形成され且つ力トランスデューサ10に接続された集積回
路12を具える。この集積回路12によって力トランスデュ
ーサ10の電力を供給するとともにこの力トランスデュー
サ10からの出力を所望のフォーマットに変換する。集積
回路12を種々の構成に適宜に配列し得ることは当業者に
とって容易である。この集積回路12の構成は既知であり
ここでは詳細に説明しない。
【００１０】特に図１および２の示すように、ウエファ
または基板８はシリコン単結晶とするが、これは以下に
示すように変更することができる。ウエファ８は離隔さ
れた上下側部16（図２には下側側部分は示さない）を有
する。上側側部16には水平上側表面17を有する。ウエフ
ァ８は任意の好適な厚さとし得るが、上述した例ではこ
のウエファ８をほぼ500 μｍの厚さとする。上側表面17
にいは以下に詳細に説明するようにエピタキシヤル層を
堆積する。
【００１１】この上側側部分16には空所22を画成する。
この空所22を説明するために、ウエファ８の上側側部分
16にはエピタキシヤル層を含めるようにする（即ち、図
面に示すように、空所22の部分は上側表面17上に堆積さ
れたエピタキシヤル層によって画成する。）この空所22
には一対の離隔側壁28、一対の離隔端壁32およびこれら
離隔側壁28および離隔端壁32間に延在する水平底壁36を
具える。即ち、これら側壁28、端壁32および底壁36は共
働して空所22を画成する。
【００１２】トランスデューサ10には空所22内で支持さ
れるビーム部材52を設ける。このビーム部材52は長手方
向の軸を有するとともにこの軸に沿って離隔された対向
端部56（図１Ｂにのみ示す）を設ける。この端部56は端
壁32に連結するとともにこれに一体化する。斯くして支
持されたビーム部材52は端部支持または二重支持ビーム
部材とすることができる。斯様にビーム部材52を端部56
に固着することによってビーム部材52の軸長手方向にお
けるウエファ８の歪みがビーム部材52の共振周波数を変
化せしめるようにする。図示の特定の例では、ビーム部
材52をエピタキシヤル層208 内に形成する（図８および
10）。他の特定の例（図示せず）ではビーム部材52は特
にエピタキシヤル層208 に、およびウエファ８の上側側
部分16に形成することができる。このビーム部材52は端
壁32間に画成された長さを有する。ビーム部材52は任意
の適当な長さとし得るが、本例ではこのビーム部材52の
長さをほぼ100 μｍとする。ビーム部材52には底壁36か
ら離隔された下側側部64を設ける。またビーム部材52に
は下側側部64から離隔された上側側部68を設ける。ビー
ム部材52の厚さは上下側部64および68間の厚さとする。
このビーム部材52の厚さは任意の適当な厚さとし得る
が、本例ではこのビーム部材52の厚さをほぼ1.5 μとす
る。さらに、ビーム部材52には側壁28に平行に上下側部
64および68間に延在する一対の離隔側部72を設ける。さ
らに、ビーム部材52の幅は上記側部72間に画成し、本例
ではこの幅をほぼ20μとする。
【００１３】トランスデューサ10にはビーム部材52のか
ら離隔されたカバー層92（図15）を設ける。このカバー
層92はその周縁を前記空所22を囲むエピタキシヤル層20
8 によって支持する。このカバー層92は前記側壁28、端
壁32および底壁36と相俟って空所22を囲み、従ってビー
ム部材52を中心とする密閉空所を画成する。このカバー
層92は任意の適切な材料とし得るが、本例ではこれを厚
さがほぼ２μのポリシリコンとする。カバー層92および
ビーム部材52の上側側部68間の距離は任意の好適な寸法
とし得るが、本例ではカバー層92はビーム部材52の上側
側部68上にほぼ１μ離間させるようにする。好適には、
前記空所22は、後述するように、排気してビーム部材の
振動が最小の減衰となるようにする。
【００１４】トランスデューサ10にはビーム部材を共振
振動させる手段120 を設ける（図26）。ビーム部材を共
振振動させる手段としては任意の好適なものを用いるこ
とができるが、本例ではビーム部材を共振振動させる手
段120 は共働して容量性ドライブ120 を画成する電極を
具える。この容量性ドライブ120 には他の離間された下
側電極200,中間電極224a, および上側電極229 即ち、上
側、中側および下側導電領域を設ける(図20に示す)。下
側導電領域200 は底壁36の下側の基板８内にイオン注入
された燐のようなｎ型ドーパントとする。中間導電領域
224aはビーム部材52ないにイオン注入された硼素のよう
なｐ型ドーパントとする。上側導電領域229 は、後述す
るように、ポリシリコンカバーにイオン注入された硼素
のようなｐ型ドーパントとする。これら下側導電領域20
0,中間導電領域224a, および上側導電領域229 は集積回
路12に電気的に接続してコンデンサ、即ち、容量性ドラ
イブを画成する。ビーム部材52は既知のように容量性ド
ライブを作動させて振動または共振せしめるようにする
ことは当業者にとって明らかなことである。また、ドー
パントの種々の組合せを用いて電極 200、224aおよび22
9 を形成することは勿論である。
【００１５】トランスデューサ10にはビーム部材52の共
振運動を測定する手段124 を設ける（図26）。ビーム部
材の共振運動を測定する手段としては任意の好適なもの
を用いることができるが、本例ではビーム部材の共振運
動を測定する手段124 を圧電抵抗とする。この圧電抵抗
124 はビーム部材52に硼素のようなドーパントをイオン
注入することによって得ることができる。この圧電抵抗
124 を当業者にとって既知のように集積回路12に接続す
る。圧電抵抗124 の抵抗値は圧電抵抗効果に従ってビー
ム部材52の歪みとともに変化し、従ってビーム部材の共
振を既知のように測定することができる。他の例（図示
せず）において、能動電子回路のコンデンサまたは配列
のような、受動電子回路の他の特定の配列をビーム部材
の共振周波数の測定に用いることができることは勿論で
ある。さらに、ビーム部材52の単結晶性質によって能動
または受動信号状態付け回路（図示せず）の位置でビー
ム部材52に直接イオン注入を行うことができる。
【００１６】また、トランスデューサ10には容量性ドー
パント120 および圧電抵抗124 を集積回路12に接続する
電気接点130, 131および134 を設ける。本例ではこれら
電気接点130, 131および134 はアルミニウムのような導
電材料を具え、これをエピタキシヤル層208 上に堆積す
る。他の例（図示せず）では、これら電気接点は導電領
域を画成するためにイオン注入されたドーパントによっ
て形成することができる。
【００１７】トランスデューサ10は任意の好適なシリコ
ンウエファまたは基板８上に形成する。好適な基板８は
1015乃至1016cm-3のキャリア濃度のｐ型硼素ドーパント
を有し、＜100 ＞カット結晶格子および6.0-18.0Ω-cm
の抵抗値を有する少量ドープＰ(100) シリコンのｐ型シ
リコンウエファとする。例えば、SEMI標準プライムCZま
たはフロートゾーンを満足するウエファが好適である。
他の好適なシリコンウエファの例はウエファに次に追加
すべき層よりも低い濃度のｐ型またはｎ型ドーパントの
ウエファとし、これによりドーパントが追加層との境界
でエッチングストップとして作用し得るようにする。
【００１８】ここに記載した特定の構成のビーム部材52
は次のステップに従ってｐ型ウエファ８を変更すること
によって形成する。 １．ｐ型ウエファ８に埋設ｎ型層200 をイオン注入によ
り形成し； ２．埋設ｎ型層上に埋設ｐ型層204 をイオン注入により
形成し； ３．ウエファ８の上側表面に17にエピタキシヤルｎ型層
208 を堆積し； ４．エピタキシヤル層208 を経てｐ型シンカー212 をイ
オン注入により形成し、ｐ型層204 への電気接続を行
い； ５．エピタキシヤル層208 を経てｎ型シンカー220 をイ
オン注入により形成し、ｎ型層200 への電気接続を行
い； ６．ｐ型層204 並びにｐ型シンカー212 および 216 の
多孔質シリコンを陽極酸化により形成し； ７．この多孔質シリコンを酸化して予備空所領域に二酸
化シリコンを形成し； ８．エピタキシヤルｎ型層208 にｐ型層224 , 225 およ
び226 をイオン注入により形成し； ９．犠牲層228 を堆積し； 10．犠牲層228 をエッチングし； 11．アンカー酸化物227 を成長させ； 12．このアンカー酸化物227 をエッチングしてアンカー
空所231 を形成し； 13．カバー層92を堆積し； 14．このカバー層92にｐ型層229 をイオン注入により形
成し； 15．カバー層92をエッチングし； 16．犠牲層228 および多孔質二酸化シリコンをエッチン
グにより溶解して空所22を形成し； 17．空所22を密閉して排気し； 18．絶縁層234 を堆積し； 19．この絶縁層234 を介して接点空所235 をエッチング
し； 20．集積回路12への接続用電気接点232 を堆積する。
【００１９】上述したステップの変形は省略するか、ま
たは本発明の種々の特定の例で変更する。例えば、ビー
ム部材を共振させるか、またはビーム部材に共振周波数
を測定するための種々の手段を設ける場合には、ｎ型層
200、ｎ型層220 並びにｐ型層224 および226 に関するス
テップは相違させることができる。
【００２０】本例では、埋設ｎ型層200 をイオン注入に
より形成するために、ウエファ８の上側表面17にSiO2の
遮蔽層をまず最初形成する。本例では、SiO2遮蔽層の厚
さをほぼ5000± 500Åとする。このSiO2は任意の好適な
手段で形成することができる。本例では、SiO2遮蔽層を
形成するための酸化は、まず最初、ほぼ2.25リットル／
分（l/m)のN2をほぼ550 ℃の温度でほぼ４時間に亘り
“プッシング”処理し、次いでほぼ2.25l/m のO2ガスを
ほぼ20℃/minの割合でランピングし、さらにほぼ2.25l/
m のH2およびO2をほぼ1000℃の温度で酸化し、最後にほ
ぼ８l/m のN2をほぼ20℃/minの割合でランピングするこ
とによって実行する。ここに云う“プッシング”とはウ
エファを炉内に挿入することを意味するものとする。ま
た、ここに用いるように、“ランピング”とは炉内の温
度を変化させることを意味するものとする。この後、Si
O2遮蔽層をエッチングしてほぼ均一な厚さを得るように
する。本例では、10 : 1で緩衝された酸化物エッチング
溶液をほぼ５分間に亘りエッチングするのが好適であ
る。好適なエッチング溶液はほぼ40％の弗化アンモニウ
ム、15％の弗化水素および40％の水を含む。各イオン注
入または堆積ステップの前にSiO2遮蔽層をイオン注入
し、エッチングすることが次のイオン注入または堆積ス
テップを制御する上で手助けとなることは当業者にとっ
て既知である。他の例では，SiO2遮蔽層の任意のものを
省略することができる。
【００２１】埋設ｎ型層200 は任意の適宜の手段によっ
てイオン注入することができる。本例では、フォトレジ
ストを被着し、これを図３に示す埋設ｎ型層マスクを用
いて露光し、マスクを除去し、適宜のｎ型ドーパントで
ドーピングすることによって埋設ｎ型層200 をパターン
化する。また、本例では、ｎ型ドーパントは150KeVで５
×1015cm-2の濃度にドーズされた燐とする。フォトレジ
ストを除去した後、埋設ｎ型層200 は加熱アニーリング
処理を施してほぼ３μの最終厚さとする。この加熱アニ
ーリング処理は、例えば、2.25l/m のN2をほぼ850 ℃の
温度でほぼ30分に亘りプッシング処理し、次いで2.25l/
m のO2をほぼ20℃/minの割合でランピングし、さらに2.
25l/m のN2をほぼ1050℃の温度でほぼ２時間に亘り酸化
し、最後に８l/m のN2をほぼ20℃/minの割合でランピン
グすることによって任意の適宜の手段で実行する。特に
上述した加熱アニーリング処理の条件は一例であり、他
の条件を用いてかかる結果を達成し得ることは当業者に
とって明らかである。
【００２２】任意の適宜の手段により埋設ｎ型層200 上
にイオン注入によって埋設ｐ型層204 を形成する（図
４）。本例では、まず最初、ウエファ８を用意し、これ
に前の加熱アニーリングステップで形成されているSiO2
を除去するために５分間に亘ってエッチングを施すこと
によって埋設ｐ型層204 を形成する。この埋設ｐ型層20
4 は、フォトレジストを被着し、これを図５に示すマス
クを用いて露光することによってパターン化する。本例
では、ｐ型ドーパントを硼素とする。この硼素は50,100
および150KeVのエネルギーレベルで５×1013cm-2の濃度
でドーズする。埋設ｐ型層204 をイオン注入して形成
し、フォトレジストを除去した後、加熱アニーリング処
理を施して埋設ｐ型層204 をほぼ1μの最終厚さとす
る。この加熱アニーリング処理は、2.25l/m のO2をほぼ
850 ℃の温度でほぼ30分に亘りプッシング処理し、次い
で2.25l/m のO2をほぼ20℃/minの割合でランピングし、
さらに2.25l/m のN2をほぼ1000℃の温度でほぼ10.5時間
に亘りアニーリングし、最後に８l/m のN2をほぼ20℃/m
inの割合でランピングすることによって実行する。
【００２３】ウエファ８の全上側表面17にエピタキシヤ
ル堆積によりｎ型エピタキシヤル層208 を堆積する（図
６）。本例では、ウエファ８を用意し、これに前の加熱
アニーリングステップで形成されたSiO2を除去するため
のエッチングを施すことによって埋設ｎ型層208 を形成
する。この埋設ｎ型層208 は慣例の手段で堆積する。本
例では、埋設ｎ型層208 はその厚さをほ2 ± 0.2μと
し、抵抗値をほぼ0.35±0.05Ωcmとする。
【００２４】ｐ型シンカー212 および216 はｎ型エピタ
キシヤル層208 にイオン注入により形成し、ｐ型層204
との電気接続を行う（図６）。本例では、ｎ型エピタキ
シヤル層208 を用意し、これを局部的に酸化処理して厚
さがほぼ 500±50ÅのSiO2遮蔽層を形成することによっ
てｐ型シンカー212 および216 を形成する。このSiO2遮
蔽層はまず最初、ほぼ2.25リットル／分（l/m ）のH2お
よびO2をほぼ850 ℃の温度でほぼ10分間に亘り“プッシ
ング”処理し、次いでほぼ2.25l/m のH2およびO2をほぼ
850℃の温度でほぼ30分間に亘り酸化することによって
形成する。これらｐ型シンカー212 および216 はフォト
レジストを被着し、これを図７に示すマスクを用いて露
光することによってパターン化する。本例では、ｐ型ド
ーパントを硼素とする。この硼素は120KeVのエネルギー
レベルで５×1013cm-2の濃度でドーズする。ｐ型シンカ
ー212 および216 をイオン注入により形成した後、フォ
トレジストを除去する。
【００２５】ｎ型シンカー220 はｎ型エピタキシヤル層
208 にイオン注入により形成し、ｎ型層200 との電気接
続を行う（図８）。このｎ型シンカー220 はフォトレジ
ストを被着し、これを図９に示すマスクを用いて露光す
ることによってパターン化する。特に、図９は点線で表
わされるｎ型埋設層マスク219 と、点線電気表わされる
ポリカバー層マスク221 と、実線で表わされるｎ型シン
カーマスク222 とを示す。本例では、ｎ型ドーパントを
燐とし、これを80KeV のエネルギーレベルで５×1015cm
-2の濃度でドーズする。ｎ型シンカー220 をイオン注入
して形成し、フォトレジストを除去した後、加熱アニー
リング処理を施してｐ型シンカー212 および216 並びに
ｎ型シンカー220 をほぼ１μの最終厚さとする。この加
熱アニーリング処理は、例えば、2.25l/m のN2をほぼ85
0 ℃の温度でプッシング処理し、次いで2.25l/m のO2を
20℃/minの割合でランピングし、さらに2.25l/m のN2を
ほぼ1000℃の温度でほぼ10時間に亘りアニーリングし、
最後に８l/m のN2を20℃乃至850 ℃/minの割合でランピ
ングすることによって任意の適宜の手段で実行する。こ
れがため、ｐ型シンカー212 および216 はｐ型層204 と
電気接続され、従ってｎ型シンカー220 は埋設ｎ型層20
0 と電気接続される。
【００２６】ｐ型層204 並びにｐ型シンカー212 および
216 を陽極酸化して多孔質シリコンより成る予備空所領
域223 を形成する（図10）。ｐ型層204 およびｐ型シン
カー212 および216 の陽極酸化が任意の好適な手段で実
施し得る電気化学処理であることは当業者にとって明ら
かである。本例では、この陽極酸化は10乃至50重量％の
弗化水素酸を含む電気化学蓄電池（セル）中で行う。こ
の電気化学セルは陽極酸化されるウエファ８によって２
つのチャンバーに分離される。２つの白金板を陽極電極
および陰極電極として用いる。ウエファ８の背部即ち、
下側側部は陽極電極と対向するとともに上側部分16は陰
極電極と対向する。これら電極の両端間には１乃至７Ｖ
の陽極酸化電圧を印加する。この陽極酸化処理は、低抵
抗のｐ−型層204 およびｐ型シンカー212 および216 が
多孔質シリコンに変換する際に自動的に停止する。斯く
して多孔質シリコンによって、ｐ型層204 並びにｐ型シ
ンカー212 および216 により前以て占拠されていた区域
に予備空所領域223 を画成する。
【００２７】予備空所領域223 の多孔質シリコンを酸化
して二酸化シリコンを形成する。この多孔質シリコンは
任意の好適な手段で酸化することができる。本例では、
この多孔質シリコンは、まず最初、ほぼ2.25リットル／
分(l/m)のO2をほぼ300 ℃の温度でほぼ１時間に亘り
“プッシング”処理して多孔質シリコンを安定化し、次
いで2.25l/m のO2を20℃/minの割合でランピングし、さ
らに2.25l/m のH2およびO2を 850℃の温度でほぼ30分乃
至１時間に亘り酸化することによって酸化処理を施し、
酸化物の厚さがほぼ1000乃至3000Åとなるようにする。
本例では最大の酸化温度を 850℃に保持して形成された
酸化物に非弾性変化が生じるのを防止する。酸化を行う
と、予備空所領域の多孔質シリコンが二酸化シリコンに
変換されて厚さがほぼ1500Åの二酸化シリコン層がｎ型
エピタキシヤル層208 の上側表面全体に付随的に形成さ
れるようになる。
【００２８】ｐ型層224 を好適な手段でｎ型エピタキシ
ヤル層208 にイオン注入して形成する（図11）。このｐ
型層224 はフォトレジストを被着し、これを図12に示す
マスクを用いて露光することによってパターン化する。
本例では、ｐ型ドーパントを硼素とする。この硼素は80
KeV のエネルギーレベルで５×1015cm-2の濃度でドーズ
する。ｐ型層224 をイオン注入して形成し、フォトレジ
ストを除去した後、ｐ型層224 を加熱アニーリング処理
する。本例では、2.25l/m のN2を 850℃の温度で10分間
に亘りプッシング処理し、次いで2.25l/m のN2を 850℃
の温度で30分間に亘り酸化処理することによりｐ型層22
4 をアニーリングする。このｐ型層224によって容量性
ドライブ120 の中間導電領域224aを画成する。ｐ型層22
4 の第２部分224bによって容量性ドライブ120 の上側導
電領域229 と、後述する電気接点とに連通する電子経路
を画成する。ｐ型層224 の第３部分（断面では示さな
い）によって圧電抵抗124 を画成する。この圧電抵抗12
4 は図12に示すマスクにおいて２つの脚部を有する部分
と同一とする。
【００２９】ｎ型エピタキシヤル層208 および予備空所
領域223 の全面に犠牲材料層を堆積し、次いでこれをエ
ッチングして犠牲層228 を画成する（図13）。本例で
は、犠牲材料をｎ型エピタキシヤル層208 全面に堆積す
る。この犠牲材料は厚さがほぼ１μの低温酸化物ガラス
（LTO ガラス）とする。このLTO ガラスは既知のように
例えば化学蒸着(CVD) により蒸着する。他の例では、こ
の犠牲層は窒化シリコンまたは他の好適な材料とするこ
とができる。かかるLTO ガラスはフォトレジストを被着
し、これを図14に示すマスクを用いて露光することによ
ってパターン化する。このLTO ガラスをエッチングし、
マスクを除去して犠牲層228 を形成する。この際、10 :
1の緩衝酸化物エッチング溶液を用いてほぼ10分間のエ
ッチングを行って犠牲層228 を形成するのが好適であ
る。その後フォトレジストを除去する。
【００３０】ウエファ８にはアンカー酸化物227 にアン
カー空所229 を形成することによりカバー層92を形成す
る（図15）。本例では、アンカー空所229 をSiO2の層に
形成する。厚さがほぼ1500Åの好適なSiO2層は2.25l/m
のH2およびO2を 850℃の温度で30分間に亘り酸化して形
成することができる。このアンカー層はフォトレジスト
を被着し、これを図16に示すマスクを用いて露光するこ
とによってパターン化する。また、ウエファをエッチン
グしてSiO2層にアンカー空所229 を形成する（図15）。
この際、10 : 1の緩衝酸化物エッチング溶液を用いてほ
ぼ1.5 分間のエッチングを行ってアンカー層229 を形成
するが好適である。その後フォトレジストを除去する。
【００３１】ウエファの上側部分全面にカバー材料層を
堆積し、次いでエッチングしてカバー層92を画成する
（図17）。カバー材料としては任意の好適なものを用い
ることができる。本例では、カバー材料は低圧化学蒸着
(LPCVD）によりウエファに堆積されたポリシリコンとす
る。このポリシリコンは 580℃乃至 650℃の温度でほぼ
１乃至２μの厚さまで蒸着するのが好適である。斯くし
て堆積されたポリシリコンはアンカー空所229 に入った
ポリシリコンによってウエファに剛固に固着され、従っ
て一体化ポリシリコンアンカーを画成する。このカバー
層(図17)はフォトレジストを被着し、これを図17に示す
マスクを用いて露光することによってパターン化する。
このポリシリコンをエッチングしてカバー層92を形成す
る。この際任意の好適なポリシリコンエッチング技術を
用いることができる。例えば、SF6によるプラズマエッ
チングを用いてカバー層92を形成するのが好適である。
その後フォトレジストを除去する。
【００３２】ポリシリコンカバー層92にはｐ型層229 を
好適な手段でイオン注入により形成する（図18）。この
ｐ型層229 はフォトレジストを被着し、これを図19に示
すマスクを用いて露光することによってパターン化す
る。このポリシリコンをエッチングしてカバー層92を形
成する。本例では、ｐ型ドーパントを硼素とする。この
硼素は60-160KeV のエネルギーレベルで５×1014cm-2乃
至５×1015cm-2の濃度でドーズする。ｐ型層229 をイオ
ン注入により形成した後フォトレジストを除去する。
【００３３】予備空所領域223 の多孔質二酸化シリコン
をエッチングにより除去または解離して空所22を形成す
る（図20）。この際任意の好適なエッチングを用いるこ
とができる。本例では、エッチ剤を弗化水素酸蒸気とす
る。空所22のエッチングに弗化水素酸蒸気を用いること
により空所を後に乾燥しなくてもよい。他の例では、例
えば液体エッチ剤を用いる場合には既知のように空所を
水で洗浄するとともにシクロヘキサンの昇華のような技
術によって空所を乾燥させる必要がある。弗化水素酸蒸
気によってアンカー229 間のSiO2をエッチング除去し、
従ってカバー層のすぐ下側の層に開放エッチチャネル23
3 を形成し、その後LTO ガラスをエッチング除去して犠
牲層228 および予備空所領域223 の二酸化シリコンを形
成する。斯くして形成した空所22は、アンカー229 およ
びそのすぐ下側のカバー層92間のスペースでのエッチン
グによってエッチチャネル233 が形成されるようにして
開放する。
【００３４】この空所22は好適な手段で密封し、且つ排
気する。ビーム部材の共振のＱを最大とするためには空
所を排気するのが好適である。本例では、ウエファを酸
化して空所22およびエッチチャネル233 を画成する内面
の残存SiO2層237 を形成する（図21）。この残存SiO2層
237 ははまず最初、ほぼ2.25l/m のH2およびO2をほぼ85
0 ℃の温度でほぼ10分間に亘りプッシング処理し、次い
でほぼ2.25l/m のH2およびO2をほぼ850 ℃の温度でほぼ
30分間に亘り酸化することによって形成する。エッチチ
ャネル233 の内面に形成されたSiO2層237 はエッチチャ
ネル233 に著しく近似している。このエッチチャネル23
3 は、SiO2層237 間に残存し得る任意の開口を充填する
密封用ポリシリコンを堆積することによってをさらに密
封する。本例では、密封ポリシリコンは580 ℃乃至650
℃の温度で堆積してほぼ1000Åの厚さとする。その後、
堆積された密封ポリシリコンの余剰分はエッチング除去
してSiO2層237 の任意の開口を充填または封鎖する残存
密封ポリシリコンを残すようにする。密封ポリシリコン
は任意の好適な手段でエッチングする。本例では、この
密封ポリシリコンをSF6 によって等方的にプラズマエッ
チングする。その後フォトレジストを除去する。エッチ
チャネル233 を密封すると、空所22内に残存するO2は空
所22内のO2のほぼ全部が消費されるまで反応し続ける。
これがため、空所22は密封され、排気されるようにな
る。斯様に排気された空所はビーム部材の共振の減衰を
最小にするとともに高いＱ値を提供する。
【００３５】カバー層92およびｎ型エピタキシヤル層20
8 上に絶縁層234 を好適な手段で堆積する（図21）。絶
縁層材料は任意の好適なものを用いることができる。本
例では、この絶縁層材料を窒化シリコンとする。即ち、
本例ではこの窒化シリコンを低圧化学蒸着(LPCVD）によ
り 850℃の温度でほぼ9 50±90Åの厚さに蒸着する。絶
縁層234 によって力トランスデューサを不所望な電気接
触から絶縁する。
【００３６】集積回路12への接続用の電気接点を好適な
手段で堆積する（図24）。本例では、電気接点236 （図
24）を受けるための電気接点空所235 をエッチングによ
り形成する（図22）。この電気接点235 はフォトレジス
トを被着し、これを図23に示すマスクを用いて露光する
ことによってパターン化する。この絶縁層234 は50 :1
緩衝酸化物エッチング溶液によってほぼ2.5 分間に亘り
エッチングして電気接点空所235 を形成する（図22）。
その後フォトレジストを除去する。次いで、電気接点23
6 （図24）を電気接点空所235 内に堆積する。本例で
は、電気接点235をアルミニウムとする。このアルミニ
ウムはほぼ7500Åの厚さに堆積するとともに図25に示す
マスクを用いてエッチングする。その後、このアルミニ
ウム電気接点232 を 450℃の温度で15％H2および85％N2
で合金化処理を行うことによりシリコンと接触させて合
金化する。
【００３７】力トランスデューサ10の作動に当たり、集
積回路12および容量性ドライブ120の作動によってビー
ム部材52を共振作動させる。ビーム部材52の長手軸方向
に存在する歪みによってビーム部材52の共振周波数を変
化させる。圧電抵抗224 の抵抗値はビーム部材52の共振
周波数の変化に対して変化し、且つ、これによって、集
積回路12の出力を変化させる。従って、集積回路12から
の出力信号はビーム部材52により感知された歪みの変化
に対して変化する。
【００３８】力トランスデューサは片側形成法により形
成比較的少数のステップで廉価に形成することができ
る。ビーム部材はウエファと一体に形成し、従って、高
感度且つ高精度の力トランスデューサを提供することが
できる。
【００３９】本発明は上述した例にのみ限定されず要旨
を変更しない範囲内で種々の変形や変更が可能であるこ
とは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ａは本発明装置の力トランスデューサの構成を
示す図26の１−１線上の断面図であり、Ｂは同じく力ト
ランスデューサの構成を示す図26の１−１線上の断面図
である。
【図２】基板にイオン注入された埋込ｎ型層の構成を示
す図１と同様の断面図である。
【図３】図２に示す埋込ｎ型層を形成する処理に用いら
れる埋込ｎ型層マスクを示す平面図である。
【図４】埋込ｐ型層を示す図２と同様の断面図である。
【図５】図４に示す埋込ｐ型層をパターニングする埋込
ｐ型層マスクを示す平面図である。
【図６】ｎ型エピタキシヤル層および２つのｐ型シンカ
ーを示す図４と同様の断面図である。
【図７】図６に示すｐ型シンカーをパターニングするｐ
型シンカーマスクを示す平面図である。
【図８】ｎ型シンカーを示す図６と同様の断面図であ
る。
【図９】図８に示すｎ型シンカーをパターニングするｎ
型シンカーマスクを示す平面図である。
【図１０】予備溝領域を示す図８と同様の断面図である
【図１１】容量性中間層および圧電抵抗を規定するｐ型
層を示す図10と同様の断面図である。
【図１２】図11に示す容量性中間層および圧電抵抗を規
定するｐ型層をパターニングするコンデンサおよび圧電
抵抗マスクを示す平面図である。
【図１３】犠牲層を示す図11と同様の断面図である。
【図１４】図13に示す犠牲層をパターニングする犠牲層
マスクを示す平面図である。
【図１５】カバー層およびアンカーを示す図13と同様の
断面図である。
【図１６】図15に示すカバー空所をパターニングするア
ンカーマスクを示す平面図である。
【図１７】図15に示すカバー層をパターニングするカバ
ーマスクを示す平面図である。
【図１８】カバー層にイオン注入された上側ｐ型層を示
す図15と同様の断面図である。
【図１９】図18に示す上側ｐ型層をパターニングする上
側ｐ型層を示す平面図である。
【図２０】空所および開口エッチング溝を示す図19と同
様の断面図である。
【図２１】密閉されたエッチング溝および絶縁層を示す
図20と同様の断面図である。
【図２２】電気接触空所を示す図21と同様の断面図であ
る。
【図２３】図22に示す電気接点空所をパターニングする
電気接点マスクを示す平面図である。
【図２４】金属電気接点を示す図22と同様の断面図であ
る。
【図２５】図24に示す金属電気接点をパターニングする
金属マスクを示す図22と同様の平面図である。
【図２６】本発明力トランスデューサの構成を示す平面
図である。
【符号の説明】
４ 装置（力トランスデューサ装置） ８ 基板 10 トランスデューサ 12 集積回路 16 上側部分 17 上側表面 22 空所 28 離隔側壁 32 離隔端壁 36 水平底壁 52 ビーム部材 56 対向端部 64 下側側部 68 上側側部 72 離隔側部 92 カバー層 120 共振振動手段(容量性ドライブ） 124 共振運動測定手段（圧電抵抗） 130,131,134 電気接点 200 下側電極（導電領域） 204 埋設ｎ型層 208 エピタキシヤルｎ型層 212, 216 ｐ型シンカー 219 ｎ型埋設層マスク 220 ｎ型シンカー 221 ポリカバーマスク 222 ｎ型シンカーマスク 223 予備空所領域 224 中間電極（導電領域, ｐ型層） 224a 中間導電領域 225,226 ｐ型層 227 アンカー酸化物 228 犠牲層 229 上側電極（導電領域, ｐ型層） 231 アンカー空所 232 接点用電気接点 234 絶縁層 235 接点空所
フロントページの続き (72)発明者 マイケル エフ マッツ アメリカ合衆国 ウィスコンシン州 53545 ジェーンスヴィル ハーヴァード ドライブ 2702

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 上側表面を有し、ｎ型またはｐ型のいず
    れか一方のドーパントがドープされたシリコン基板に力
    トランスデューサを設け、この力トランスデューサは離
    隔端壁を有する空所およびこの空所内に支持されるビー
    ム部材を有し、このビーム部材を前記空所の端壁間に延
    在させるようにした装置を製造するに当たり、次のステ
    ップ： ａ) ｎ型またはｐ型のいずれか一方のドーパントの層を
    前記基板内にイオン注入し； ｂ) ｎ型またはｐ型の他方のドーパントを含むエピタキ
    シヤル層を前記基板の上側表面に堆積し； ｃ) 各々がｎ型またはｐ型のいずれか一方のドーパント
    を含む一対の離隔シンカーを前記エピタキシヤル層を経
    てイオン注入して前記エピタキシヤル層との電気接続を
    行い； ｄ) 前記基板を陽極酸化して前記シンカーおよ
    び前記エピタキシヤル層の多孔質シリコンを形成し； ｅ) 前記多孔質シリコンを酸化して二酸化シリコンを形
    成し； ｆ) 前記二酸化シリコンをエッチングして前記空所およ
    びビーム部材を形成するステップを具えることを特徴と
    する力トランスデューサを有する装置の製造方法。
  2. 【請求項２】 ｎ型またはｐ型のいずれか一方のドーパ
    ントをｐ型のドーパントとし、ｎ型またはｐ型の他方の
    ドーパントをｎ型のドーパントとすることを特徴とする
    請求項１に記載の力トランスデューサを有する装置の製
    造方法。
  3. 【請求項３】 上側表面を有し、ｐ型のドーパントがド
    ープされたシリコン基板に力トランスデューサを設け、
    この力トランスデューサは離隔端壁を有する空所および
    この空所内に支持されるビーム部材を有し、このビーム
    部材を前記空所の端壁間に延在させるようにした装置を
    製造するに当たり、次のステップ： ａ) ｐ型層を前記基板内にイオン注入し； ｂ) ｎ型エピタキシヤル層を前記基板の上側表面に堆積
    し； ｃ) 一対の離隔ｐ型シンカーを前記ｎ型エピタキシヤル
    層を経てイオン注入して前記ｐ型層との電気接続を行
    い； ｄ) 前記ｐ型シンカーおよび前記ｐ型層の多孔質シリコ
    ンを陽極酸化により形成し； ｅ) 前記多孔質シリコンを酸化して二酸化シリコンを形
    成し； ｆ) 前記二酸化シリコンをエッチングして前記空所およ
    びビーム部材を形成するステップを具えることを特徴と
    する力トランスデューサを有する装置の製造方法。
  4. 【請求項４】 前記ステップ（ｆ）の前段に、犠牲層を
    形成し、この犠牲層上にカバー層を形成することを特徴
    とする請求項３に記載の力トランスデューサを有する装
    置の製造方法。
  5. 【請求項５】 前記ステップ（ｆ）の後段に前記空所を
    密封するステップをさらに具えることを特徴とする請求
    項４に記載の力トランスデューサを有する装置の製造方
    法。
  6. 【請求項６】 上側表面を有し、ｐ型ドーパントがドー
    プされたシリコン基板に力トランスデューサを設け、こ
    の力トランスデューサは離隔端壁を有する空所およびこ
    の空所内に支持されるビーム部材を有し、このビーム部
    材を前記空所の端壁間に延在させるようにした装置を製
    造するに当たり、次のステップ： ａ) ｐ型層をｐ型前記基板内にイオン注入し； ｂ) 埋設ｎ型層上にｐ型層をイオン注入し； ｃ) ｎ型エピタキシヤル層を前記基板の上側表面に堆積
    し； ｄ) ｐ型シンカーを前記ｎ型エピタキシヤル層を経てイ
    オン注入して前記ｐ型層との電気接続を行い； ｅ) ｎ型シンカーを前記ｎ型エピタキシヤル層を経てイ
    オン注入して前記ｎ型層との電気接続を行い； ｆ) 前記ｐ型層および前記ｐ型シンカーの多孔質シリコ
    ンを陽極酸化により形成し； ｇ) 前記多孔質シリコンを酸化して多孔質二酸化シリコ
    ンを形成し； ｈ) 離隔第１および第２ｐ型領域を前記エピタキシヤル
    ｎ型層にイオン注入し、第１ｐ型領域により容量性ドラ
    イブ層を形成し、第２ｐ型領域により圧電抵抗を形成
    し； ｉ) 前記ｎ型エピタキシヤル層上のｐ型シンカー間の区
    域に犠牲層を形成し； ｊ) 前記犠牲層上にカバー層を堆積し； ｋ) 前記犠牲層および二酸化シリコンをエッチングして
    前記空所を形成するステップを具えることを特徴とする
    力トランスデューサを有する装置の製造方法。
  7. 【請求項７】 前記ステップ（ｋ）の後段に前記空所を
    密封するステップ（ｌ）をさらに設けることを特徴とす
    る請求項６に記載の力トランスデューサを有する装置の
    製造方法。
  8. 【請求項８】 前記ステップ（ｌ）の後段に絶縁層を堆
    積するステップ（ｍ）をさらに設けることを特徴とする
    請求項７に記載の力トランスデューサを有する装置の製
    造方法。
  9. 【請求項９】 前記ステップ（ｍ）の後段に集積回路へ
    の接続用電気接点を堆積するステップ（ｎ）をさらに設
    けることを特徴とする請求項８に記載の力トランスデュ
    ーサを有する装置の製造方法。
  10. 【請求項１０】 上側表面を有し、ｎ型またはｐ型のい
    ずれか一方のドーパントがドープされたシリコン基板
    に、離隔端壁を有する空所およびこの空所内に支持され
    るビーム部材を有し、このビーム部材が前記空所の端壁
    間に延在するようにした力トランスデューサを製造する
    に当たり、次のステップ： ａ) ｎ型またはｐ型のいずれか一方のドーパントの層を
    前記基板内にイオン注入し； ｂ) ｎ型またはｐ型の他方のドーパントを含むエピタキ
    シヤル層を前記基板の上側表面に堆積し； ｃ) 各々がｎ型またはｐ型のいずれか一方のドーパント
    を含む一対の離隔シンカーを前記エピタキシヤル層を経
    てイオン注入し； ｄ) 前記基板を陽極酸化して前記シンカーおよび前記層
    の多孔質シリコンを形成し； ｅ) 前記多孔質シリコンを酸化して二酸化シリコンを形
    成し； ｆ) 前記二酸化シリコンをエッチングして前記空所およ
    びビーム部材を形成するステップを具えることを特徴と
    する力トランスデューサの製造方法。
  11. 【請求項１１】 ｎ型またはｐ型のいずれか一方のドー
    パントをｐ型のドーパントとし、ｎ型またはｐ型の他方
    のドーパントをｎ型のドーパントとすることを特徴とす
    る請求項１０に記載の力トランスデューサの製造方法。
  12. 【請求項１２】 上側表面を有し、ｐ型のドーパントが
    ドープされたシリコン基板に、離隔端壁を有する空所お
    よびこの空所内に支持されるビーム部材を有し、このビ
    ーム部材が前記空所の端壁間に延在するようにした力ト
    ランスデューサを製造するに当たり、次のステップ： ａ) ｐ型層を前記基板内にイオン注入し； ｂ) ｎ型エピタキシヤル層を前記基板の上側表面に堆積
    し； ｃ) 一対の離隔ｐ型シンカーを前記ｎ型エピタキシヤル
    層を経てイオン注入して前記ｐ型層との電気接続を行
    い； ｄ) 前記ｐ型シンカーおよび前記ｐ型層の多孔質シリコ
    ンを陽極酸化により形成し； ｅ) 前記多孔質シリコン
    を酸化して二酸化シリコンを形成し； ｆ) 前記二酸化シリコンをエッチングして前記空所およ
    びビーム部材を形成するステップを具えることを特徴と
    する力トランスデューサの製造方法。
  13. 【請求項１３】 ステップ（ｆ）の前段に、犠牲層を形
    成するステップと、この犠牲層上にカバー層を形成する
    ステップとをさらに設けることを特徴とする請求項１２
    に記載の力トランスデューサの製造方法。
  14. 【請求項１４】 ステップ（ｆ）の後段に、前記空所を
    密封するステップをさらに設けることを特徴とする請求
    項１３に記載の力トランスデューサの製造方法。
  15. 【請求項１５】 上側表面を有し、ｐ型ドーパントがド
    ープされたシリコン基板に、離隔端壁を有する空所およ
    びこの空所内に支持されるビーム部材を有し、このビー
    ム部材が前記空所の端壁間に延在するようにした力トラ
    ンスデューサを製造するに当たり、次のステップ： ａ) ｐ型層をｐ型前記基板内にイオン注入し； ｂ) 埋設ｎ型層上にｐ型層をイオン注入し； ｃ) ｎ型エピタキシヤル層を前記基板の上側表面に堆積
    し； ｄ) ｐ型シンカーを前記ｎ型エピタキシヤル層を経てイ
    オン注入して前記ｐ型層との電気接続を行い； ｅ) ｎ型シンカーを前記ｎ型エピタキシヤル層を経てイ
    オン注入して前記ｎ型層との電気接続を行い； ｆ) 前記ｐ型層および前記ｐ型シンカーの多孔質シリコ
    ンを陽極酸化により形成し； ｇ) 前記多孔質シリコン
    を酸化して多孔質二酸化シリコンを形成し； ｈ) 離隔第１および第２ｐ型領域を前記エピタキシヤル
    ｎ型層にイオン注入し、第１ｐ型領域により容量性ドラ
    イブ層を形成し、第２ｐ型領域により圧電抵抗を形成
    し； ｉ) 前記ｎ型エピタキシヤル層上のｐ型シンカー間の区
    域に犠牲層を形成し； ｊ) 前記犠牲層上にカバー層を堆積し； ｋ) 前記犠牲層および二酸化シリコンをエッチングして
    前記空所を形成するステップを具えることを特徴とする
    力トランスデューサを有する装置の製造方法。
  16. 【請求項１６】 前記ステップ（ｋ）の後段に前記空所
    を密封するステップ（ｌ）をさらに設けることを特徴と
    する請求項１５に記載の力トランスデューサの製造方
    法。
  17. 【請求項１７】 前記ステップ（ｌ）の後段に絶縁層を
    堆積するステップ（ｍ）をさらに設けることを特徴とす
    る請求項１６に記載の力トランスデューサの製造方法。
  18. 【請求項１８】 前記ステップ（ｍ）の後段に集積回路
    への接続用電気接点を堆積するステップ（ｎ）をさらに
    設けることを特徴とする請求項１７に記載の力トランス
    デューサの製造方法。
  19. 【請求項１９】 上側表面を有し、ｎ型またはｐ型のい
    ずれか一方のドーパントがドープされたシリコン基板に
    力トランスデューサを設け、この力トランスデューサは
    離隔端壁を有する空所およびこの空所内に支持されるビ
    ーム部材を有し、このビーム部材を前記空所の端壁間に
    延在させるようにした装置を製造するに当たり、次のス
    テップ： ａ) ｎ型またはｐ型のいずれか一方のドーパントの層を
    前記基板内にイオン注入し； ｂ) ｎ型またはｐ型の他方のドーパントを含むエピタキ
    シヤル層を前記基板の上側表面に堆積し； ｃ) 各々がｎ型またはｐ型のいずれか一方のドーパント
    を含む一対の離隔シンカーを前記エピタキシヤル層を経
    てイオン注入して前記エピタキシヤル層との電気接続を
    行い； ｄ) 前記基板を陽極酸化して前記シンカーおよび前記エ
    ピタキシヤル層の多孔質シリコンを形成し； ｅ) 前記多孔質シリコンをエッチングして前記空所およ
    びビーム部材を形成するステップを具えることを特徴と
    する力トランスデューサを有する装置の製造方法。
  20. 【請求項２０】 基板と、この基板に設けられた密封空
    所と、前記空所内に設けられ、この空所内で共振する単
    一結晶シリコンビーム部材と、このビーム部材に装着さ
    れ前記共振に応答して電気出力信号を発生する少なくと
    も１つの電子回路素子とを具えることを特徴とするマイ
    クロエレクトロニック構体。
  21. 【請求項２１】 前記電子回路素子を圧電抵抗とするこ
    とを特徴とする請求項２０に記載のマイクロエレクトロ
    ニック構体。
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