JPH10107296A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体装置及びその製造方法Info
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- JPH10107296A JPH10107296A JP25893496A JP25893496A JPH10107296A JP H10107296 A JPH10107296 A JP H10107296A JP 25893496 A JP25893496 A JP 25893496A JP 25893496 A JP25893496 A JP 25893496A JP H10107296 A JPH10107296 A JP H10107296A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プロセスラインへのコンタミネーションを防
止し、かつ、短時間に形成することのできる半導体装置
及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 単結晶シリコン基板５の両面にシリコン
窒化膜６を形成し、所定形状にパターニングされたフォ
トレジストをマスクとしてシリコン窒化膜６のエッチン
グを行うことにより開口部７を形成し、プラズマアッシ
ング等によりフォトレジストを除去する。次に、開口部
７が形成されたシリコン窒化膜６をマスクとして単結晶
シリコン基板５の両面からエッチングを行って、圧力導
入孔５ａを形成し、エッチングによりシリコン窒化膜６
を除去する。そして、ダイアフラム１ａが形成された単
結晶シリコン基板１と圧力導入孔５ａが形成された単結
晶シリコン基板５とを直接貼り合わせる。
止し、かつ、短時間に形成することのできる半導体装置
及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 単結晶シリコン基板５の両面にシリコン
窒化膜６を形成し、所定形状にパターニングされたフォ
トレジストをマスクとしてシリコン窒化膜６のエッチン
グを行うことにより開口部７を形成し、プラズマアッシ
ング等によりフォトレジストを除去する。次に、開口部
７が形成されたシリコン窒化膜６をマスクとして単結晶
シリコン基板５の両面からエッチングを行って、圧力導
入孔５ａを形成し、エッチングによりシリコン窒化膜６
を除去する。そして、ダイアフラム１ａが形成された単
結晶シリコン基板１と圧力導入孔５ａが形成された単結
晶シリコン基板５とを直接貼り合わせる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置及びそ
の製造方法に関するものである。
の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来例に係る半導体圧力センサ
の製造工程を示す略断面図である。従来の半導体圧力セ
ンサは、先ず、約３００μｍの厚さの単結晶シリコン基
板１を熱酸化することによりシリコン酸化膜（図示せ
ず）を形成し、所定形状にパターニングされたフォトレ
ジスト（図示せず）をマスクとして、単結晶シリコン基
板１の一主表面に形成された前記シリコン酸化膜のエッ
チングを行うことにより開口部（図示せず）を形成し、
プラズマアッシング等によりフォトレジストを除去す
る。
の製造工程を示す略断面図である。従来の半導体圧力セ
ンサは、先ず、約３００μｍの厚さの単結晶シリコン基
板１を熱酸化することによりシリコン酸化膜（図示せ
ず）を形成し、所定形状にパターニングされたフォトレ
ジスト（図示せず）をマスクとして、単結晶シリコン基
板１の一主表面に形成された前記シリコン酸化膜のエッ
チングを行うことにより開口部（図示せず）を形成し、
プラズマアッシング等によりフォトレジストを除去す
る。
【０００３】続いて、開口部が形成されたシリコン酸化
膜をマスクとして、ボロン（Ｂ）等の不純物のイオン注
入，アニール及び熱酸化を行ってピエゾ抵抗８と、単結
晶シリコン基板１の両面にシリコン酸化膜２を形成し、
原料ガスとしてシラン（ＳｉＨ4）及びアンモニア（Ｎ
Ｈ3）を用いたＬＰＣＶＤ法によりシリコン酸化膜２上
にシリコン窒化膜３を形成する。
膜をマスクとして、ボロン（Ｂ）等の不純物のイオン注
入，アニール及び熱酸化を行ってピエゾ抵抗８と、単結
晶シリコン基板１の両面にシリコン酸化膜２を形成し、
原料ガスとしてシラン（ＳｉＨ4）及びアンモニア（Ｎ
Ｈ3）を用いたＬＰＣＶＤ法によりシリコン酸化膜２上
にシリコン窒化膜３を形成する。
【０００４】次に、単結晶シリコン基板１の二主表面上
に形成されたシリコン酸化膜２及びシリコン窒化膜３に
おけるピエゾ抵抗８に略対向する箇所に、エッチングを
行うことにより開口部４を形成し（図３（ａ））、開口
部４が形成されたシリコン窒化膜３をマスクとして、水
酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液等のアルカリ系のエッチ
ャントを用いて異方性エッチングを行うことにより、厚
さが約２０μｍのダイアフラム１ａとダイアフラム１ａ
を支持する支持部１ｂとを形成する（図３（ｂ））。
に形成されたシリコン酸化膜２及びシリコン窒化膜３に
おけるピエゾ抵抗８に略対向する箇所に、エッチングを
行うことにより開口部４を形成し（図３（ａ））、開口
部４が形成されたシリコン窒化膜３をマスクとして、水
酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液等のアルカリ系のエッチ
ャントを用いて異方性エッチングを行うことにより、厚
さが約２０μｍのダイアフラム１ａとダイアフラム１ａ
を支持する支持部１ｂとを形成する（図３（ｂ））。
【０００５】そして、単結晶シリコン基板１の二主表面
に形成されたシリコン窒化膜３及びシリコン酸化膜２を
エッチングにより除去し、ピエゾ抵抗８上のシリコン酸
化膜２及びシリコン窒化膜３のエッチングを行うことに
よりコンタクトホール１０を形成し、コンタクトホール
１０を埋め込むようにアルミニウム（Ａｌ）等の配線電
極１１を形成する（図３（ｃ））。
に形成されたシリコン窒化膜３及びシリコン酸化膜２を
エッチングにより除去し、ピエゾ抵抗８上のシリコン酸
化膜２及びシリコン窒化膜３のエッチングを行うことに
よりコンタクトホール１０を形成し、コンタクトホール
１０を埋め込むようにアルミニウム（Ａｌ）等の配線電
極１１を形成する（図３（ｃ））。
【０００６】最後に、略中央部に圧力導入孔１２ａを有
して成る厚さが約１ｍｍのガラス台座１２を、ダイアフ
ラム１ａと圧力導入孔１２ａとが略対向するように支持
部１ｂに陽極接合により貼り合わせる（図３（ｄ））。
して成る厚さが約１ｍｍのガラス台座１２を、ダイアフ
ラム１ａと圧力導入孔１２ａとが略対向するように支持
部１ｂに陽極接合により貼り合わせる（図３（ｄ））。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
な構成の半導体圧力センサにおいては、以下に示す問題
点があった。 １）ガラス台座１２を貼り合わせる前後でピエゾ抵抗ブ
リッジのオフセット電圧が変動する。 ２）ガラス台座１２を貼り合わせた後は、プロセスライ
ンへの投入が不可能である。
な構成の半導体圧力センサにおいては、以下に示す問題
点があった。 １）ガラス台座１２を貼り合わせる前後でピエゾ抵抗ブ
リッジのオフセット電圧が変動する。 ２）ガラス台座１２を貼り合わせた後は、プロセスライ
ンへの投入が不可能である。
【０００８】上記問題点を改善するために、ガラス台座
１２の代わりに略中央部に圧力導入孔を有する単結晶シ
リコン台座を用いたものが考えられた。
１２の代わりに略中央部に圧力導入孔を有する単結晶シ
リコン台座を用いたものが考えられた。
【０００９】しかし、所望の厚みの単結晶シリコン台座
を用いた場合、圧力導入孔を形成するためのエッチング
に非常に長時間かかるという問題があった。
を用いた場合、圧力導入孔を形成するためのエッチング
に非常に長時間かかるという問題があった。
【００１０】本発明は、上記の点に鑑みて成されたもの
であり、その目的とするところは、プロセスラインへの
コンタミネーションの発生を防止し、かつ、短時間に形
成することのできる半導体装置及びその製造方法を提供
することにある。
であり、その目的とするところは、プロセスラインへの
コンタミネーションの発生を防止し、かつ、短時間に形
成することのできる半導体装置及びその製造方法を提供
することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ダイアフラムと該ダイアフラムを支持する支持部とから
成る第１の単結晶シリコン基板と、略中央部に両面から
エッチングを行うことにより形成された圧力導入孔を有
する第２の単結晶シリコン基板とを接合したことを特徴
とするものである。
ダイアフラムと該ダイアフラムを支持する支持部とから
成る第１の単結晶シリコン基板と、略中央部に両面から
エッチングを行うことにより形成された圧力導入孔を有
する第２の単結晶シリコン基板とを接合したことを特徴
とするものである。
【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の半
導体装置において、前記第２の単結晶シリコン基板を複
数枚重ねて接合するようにしたことを特徴とするもので
ある。
導体装置において、前記第２の単結晶シリコン基板を複
数枚重ねて接合するようにしたことを特徴とするもので
ある。
【００１３】請求項３記載の発明は、第１の単結晶シリ
コン基板の一方の面の所望の位置を異方性エッチングを
行うことによりダイアフラムと該ダイアフラムを支持す
る支持部とを形成し、別途設けた第２の単結晶シリコン
基板の所望の位置を両面から異方性エッチングを行うこ
とにより貫通して成る圧力導入孔を形成し、前記第１の
単結晶シリコン基板と前記第２の単結晶シリコン基板と
を接合したことを特徴とするものである。
コン基板の一方の面の所望の位置を異方性エッチングを
行うことによりダイアフラムと該ダイアフラムを支持す
る支持部とを形成し、別途設けた第２の単結晶シリコン
基板の所望の位置を両面から異方性エッチングを行うこ
とにより貫通して成る圧力導入孔を形成し、前記第１の
単結晶シリコン基板と前記第２の単結晶シリコン基板と
を接合したことを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面に基づき説明する。図１は、本発明の一実施形態
に係る半導体圧力センサの製造工程を示す略断面図であ
る。先ず、約３００μｍの厚さの単結晶シリコン基板１
の両面に、熱酸化を行うことによりシリコン酸化膜２を
形成し、原料ガスとしてシラン（ＳｉＨ4）及びアンモ
ニア（ＮＨ3）を用いたＬＰＣＶＤ法によりシリコン酸
化膜２上にシリコン窒化膜３を形成する。
て図面に基づき説明する。図１は、本発明の一実施形態
に係る半導体圧力センサの製造工程を示す略断面図であ
る。先ず、約３００μｍの厚さの単結晶シリコン基板１
の両面に、熱酸化を行うことによりシリコン酸化膜２を
形成し、原料ガスとしてシラン（ＳｉＨ4）及びアンモ
ニア（ＮＨ3）を用いたＬＰＣＶＤ法によりシリコン酸
化膜２上にシリコン窒化膜３を形成する。
【００１５】続いて、シリコン窒化膜３上にフォトレジ
スト（図示せず）を塗布し、単結晶シリコン基板１の二
主表面上に塗布されたフォトレジストの露光，現像を行
うことにより所定形状にパターニングし、パターニング
されたフォトレジストをマスクとしてエッチングを行う
ことにより、シリコン窒化膜３及びシリコン酸化膜２に
１辺約１０００μｍの正方形の開口部４を形成し、プラ
ズマアッシング等によりフォトレジストを除去する。
スト（図示せず）を塗布し、単結晶シリコン基板１の二
主表面上に塗布されたフォトレジストの露光，現像を行
うことにより所定形状にパターニングし、パターニング
されたフォトレジストをマスクとしてエッチングを行う
ことにより、シリコン窒化膜３及びシリコン酸化膜２に
１辺約１０００μｍの正方形の開口部４を形成し、プラ
ズマアッシング等によりフォトレジストを除去する。
【００１６】次に、開口部４が形成されたシリコン窒化
膜３をマスクとして、水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液
等のアルカリ系のエッチャントを用いて単結晶シリコン
基板１の異方性エッチングを行うことにより、厚さが約
２０μｍのダイアフラム１ａとダイアフラム１ａを支持
する支持部１ｂとを形成する（図１（ａ））。
膜３をマスクとして、水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液
等のアルカリ系のエッチャントを用いて単結晶シリコン
基板１の異方性エッチングを行うことにより、厚さが約
２０μｍのダイアフラム１ａとダイアフラム１ａを支持
する支持部１ｂとを形成する（図１（ａ））。
【００１７】そして、単結晶シリコン基板１の両面に形
成されたシリコン窒化膜３を、例えば、約１６５℃の熱
リン酸によるエッチングにより除去し、単結晶シリコン
基板１の両面に形成されたシリコン酸化膜２を、例え
ば、ＨＦ水溶液によるエッチングにより除去する。
成されたシリコン窒化膜３を、例えば、約１６５℃の熱
リン酸によるエッチングにより除去し、単結晶シリコン
基板１の両面に形成されたシリコン酸化膜２を、例え
ば、ＨＦ水溶液によるエッチングにより除去する。
【００１８】次に、台座用の約３００μｍの厚さの単結
晶シリコン基板５の両面に、原料ガスとしてシラン（Ｓ
ｉＨ4）及びアンモニア（ＮＨ3）を用いたＬＰＣＶＤ法
によりシリコン窒化膜６を形成し、所定形状にパターニ
ングされたフォトレジスト（図示せず）をマスクとして
シリコン窒化膜６のエッチングを行うことにより、単結
晶シリコン基板５の両面に形成されたシリコン窒化膜６
に、１辺約１０００μｍの正方形の開口部７を形成し、
プラズマアッシング等によりフォトレジストを除去す
る。
晶シリコン基板５の両面に、原料ガスとしてシラン（Ｓ
ｉＨ4）及びアンモニア（ＮＨ3）を用いたＬＰＣＶＤ法
によりシリコン窒化膜６を形成し、所定形状にパターニ
ングされたフォトレジスト（図示せず）をマスクとして
シリコン窒化膜６のエッチングを行うことにより、単結
晶シリコン基板５の両面に形成されたシリコン窒化膜６
に、１辺約１０００μｍの正方形の開口部７を形成し、
プラズマアッシング等によりフォトレジストを除去す
る。
【００１９】そして、開口部７が形成されたシリコン窒
化膜６をマスクとして、単結晶シリコン基板５の両面か
ら、ＫＯＨ水溶液等のアルカリ系のエッチャントを用い
て単結晶シリコン基板５が貫通するまでエッチングを行
って圧力導入孔５ａを形成し（図１（ｂ））、約１６５
℃の熱リン酸によるエッチングによりシリコン窒化膜６
を除去する。
化膜６をマスクとして、単結晶シリコン基板５の両面か
ら、ＫＯＨ水溶液等のアルカリ系のエッチャントを用い
て単結晶シリコン基板５が貫通するまでエッチングを行
って圧力導入孔５ａを形成し（図１（ｂ））、約１６５
℃の熱リン酸によるエッチングによりシリコン窒化膜６
を除去する。
【００２０】次に、図１（ａ）によりダイアフラム１ａ
が形成された単結晶シリコン基板１と、図１（ｂ）によ
り圧力導入孔５ａが形成された単結晶シリコン基板５と
を、ダイアフラム１ａと圧力導入孔５ａとが略対向する
ように重ね合わせ、約１１００℃に加熱することにより
直接貼り合わせる（図１（ｃ））。
が形成された単結晶シリコン基板１と、図１（ｂ）によ
り圧力導入孔５ａが形成された単結晶シリコン基板５と
を、ダイアフラム１ａと圧力導入孔５ａとが略対向する
ように重ね合わせ、約１１００℃に加熱することにより
直接貼り合わせる（図１（ｃ））。
【００２１】次に、所定形状にパターニングされたシリ
コン酸化膜（図示せず）をマスクとして単結晶シリコン
基板１の一主表面に、ボロン（Ｂ）等の不純物をイオン
注入，アニール及び熱酸化を行うことによりピエゾ抵抗
８及びシリコン酸化膜９を形成する。
コン酸化膜（図示せず）をマスクとして単結晶シリコン
基板１の一主表面に、ボロン（Ｂ）等の不純物をイオン
注入，アニール及び熱酸化を行うことによりピエゾ抵抗
８及びシリコン酸化膜９を形成する。
【００２２】そして、単結晶シリコン基板１の一主表面
をレジスト（図示せず）で保護し、他の面に形成された
シリコン酸化膜９をＨＦ水溶液等のエッチャントを用い
て除去する。
をレジスト（図示せず）で保護し、他の面に形成された
シリコン酸化膜９をＨＦ水溶液等のエッチャントを用い
て除去する。
【００２３】最後に、ピエゾ抵抗８上のシリコン酸化膜
９にエッチングによりコンタクトホール１０を形成し、
コンタクトホール１０を埋め込むようにアルミニウム等
の配線電極１１を形成する（図１（ｄ））。
９にエッチングによりコンタクトホール１０を形成し、
コンタクトホール１０を埋め込むようにアルミニウム等
の配線電極１１を形成する（図１（ｄ））。
【００２４】なお、配線電極１１の形成方法の一例とし
ては、ターゲットにアルミニウム（Ａｌ）を用いてスパ
ッタリングを行うことによりアルミニウム層を形成し、
フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて所
定形状にパターニングすることにより形成する。
ては、ターゲットにアルミニウム（Ａｌ）を用いてスパ
ッタリングを行うことによりアルミニウム層を形成し、
フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を用いて所
定形状にパターニングすることにより形成する。
【００２５】従って、本実施形態においては、単結晶シ
リコン基板５の両面からＫＯＨ水溶液等のアルカリ系の
エッチャントを用いて異方性エッチングを行うようにし
たので、片面からエッチングを行う場合に比べて、約１
／２の時間で済む。
リコン基板５の両面からＫＯＨ水溶液等のアルカリ系の
エッチャントを用いて異方性エッチングを行うようにし
たので、片面からエッチングを行う場合に比べて、約１
／２の時間で済む。
【００２６】なお、本実施形態においては、１枚の単結
晶シリコン基板５を単結晶シリコン基板１に直接接合す
るようにしたが、これに限定される必要はなく、複数の
単結晶シリコン基板５を直接接合するようにしても良
く、例えば図２に示すように、約１５０μｍの厚さの単
結晶シリコン基板５を２枚直接接合するようにすれば、
約３００μｍの単結晶シリコン基板５の片面からエッチ
ングする場合に比べて、約１／４の時間で済む。
晶シリコン基板５を単結晶シリコン基板１に直接接合す
るようにしたが、これに限定される必要はなく、複数の
単結晶シリコン基板５を直接接合するようにしても良
く、例えば図２に示すように、約１５０μｍの厚さの単
結晶シリコン基板５を２枚直接接合するようにすれば、
約３００μｍの単結晶シリコン基板５の片面からエッチ
ングする場合に比べて、約１／４の時間で済む。
【００２７】
【発明の効果】請求項１または請求項３記載の発明は、
ダイアフラムとダイアフラムを支持する支持部とから成
る第１の単結晶シリコン基板と、略中央部に両面からエ
ッチングを行うことにより形成された圧力導入孔を有す
る第２の単結晶シリコン基板とを接合したので、第２の
単結晶シリコン基板の片面からエッチングを行う場合に
比べて約１／２の時間で済み、プロセスラインへのコン
タミネーションの発生を防止し、かつ、短時間に形成す
ることのできる半導体装置及びその製造方法を提供する
ことができた。
ダイアフラムとダイアフラムを支持する支持部とから成
る第１の単結晶シリコン基板と、略中央部に両面からエ
ッチングを行うことにより形成された圧力導入孔を有す
る第２の単結晶シリコン基板とを接合したので、第２の
単結晶シリコン基板の片面からエッチングを行う場合に
比べて約１／２の時間で済み、プロセスラインへのコン
タミネーションの発生を防止し、かつ、短時間に形成す
ることのできる半導体装置及びその製造方法を提供する
ことができた。
【００２８】請求項２記載の発明は、第２の単結晶シリ
コン基板を複数枚重ねて接合するようにしたので、薄い
厚さの第２の単結晶シリコン基板を用いるようにすれ
ば、圧力導入孔をエッチングにより形成する際に、更に
エッチング時間が短時間で済む。
コン基板を複数枚重ねて接合するようにしたので、薄い
厚さの第２の単結晶シリコン基板を用いるようにすれ
ば、圧力導入孔をエッチングにより形成する際に、更に
エッチング時間が短時間で済む。
【図１】本発明の一実施形態に係る半導体圧力センサの
製造工程を示す略断面図である。
製造工程を示す略断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係る半導体圧力センサ
の製造工程を示す略断面図である。
の製造工程を示す略断面図である。
【図３】従来例に係る半導体圧力センサの製造工程を示
す略断面図である。
す略断面図である。
１ 単結晶シリコン基板 １ａ ダイアフラム １ｂ 支持部 ２ シリコン酸化膜 ３ シリコン窒化膜 ４ 開口部 ５ 単結晶シリコン基板 ５ａ 圧力導入孔 ６ シリコン窒化膜 ７ 開口部 ８ ピエゾ抵抗 ９ シリコン酸化膜 １０ コンタクトホール １１ 配線電極 １２ ガラス台座 １２ａ 圧力導入孔
Claims (3)
- 【請求項１】 ダイアフラムと該ダイアフラムを支持す
る支持部とから成る第１の単結晶シリコン基板と、略中
央部に両面からエッチングを行うことにより形成された
圧力導入孔を有する第２の単結晶シリコン基板とを接合
したことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 前記第２の単結晶シリコン基板を複数枚
重ねて接合するようにしたことを特徴とする請求項１記
載の半導体装置。 - 【請求項３】 第１の単結晶シリコン基板の一方の面の
所望の位置を異方性エッチングを行うことによりダイア
フラムと該ダイアフラムを支持する支持部とを形成し、
別途設けた第２の単結晶シリコン基板の所望の位置を両
面から異方性エッチングを行うことにより貫通して成る
圧力導入孔を形成し、前記第１の単結晶シリコン基板と
前記第２の単結晶シリコン基板とを接合したことを特徴
とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25893496A JPH10107296A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 半導体装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25893496A JPH10107296A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 半導体装置及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10107296A true JPH10107296A (ja) | 1998-04-24 |
Family
ID=17327082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25893496A Pending JPH10107296A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10107296A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012002810A (ja) * | 2010-06-18 | 2012-01-05 | General Electric Co <Ge> | センサ、及びセンサを製造する方法 |
-
1996
- 1996-09-30 JP JP25893496A patent/JPH10107296A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012002810A (ja) * | 2010-06-18 | 2012-01-05 | General Electric Co <Ge> | センサ、及びセンサを製造する方法 |
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