JPH10256567A - 半導体加工部品の製造方法 - Google Patents

半導体加工部品の製造方法

Info

Publication number
JPH10256567A
JPH10256567A JP5805797A JP5805797A JPH10256567A JP H10256567 A JPH10256567 A JP H10256567A JP 5805797 A JP5805797 A JP 5805797A JP 5805797 A JP5805797 A JP 5805797A JP H10256567 A JPH10256567 A JP H10256567A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
silicon oxide
electrode portion
fixed electrode
movable electrode
silicon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5805797A
Other languages
English (en)
Inventor
Kaneo Yachi
兼雄 矢地
Katsushi Tamura
勝志 田村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP5805797A priority Critical patent/JPH10256567A/ja
Publication of JPH10256567A publication Critical patent/JPH10256567A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Pressure Sensors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】可動電極部の下部および周囲の犠牲層となる酸
化シリコンをエッチングするときに、固定電極部の下部
の酸化シリコンがエッチングされずに残っており、した
がって、固定電極部の面積を小さくして寄生容量を低減
することのできる半導体加工部品の製造方法を提供す
る。 【解決手段】支持板1、酸化シリコン2および上部シリ
コン層の3層構造よりなる半導体基板の上部シリコン層
を加工して固定電極部4および可動電極部3を形成し、
固定電極部4の少なくとも固定電極部分4bの周囲の酸
化シリコン2上に窓を有するマスクを形成し、このマス
クを用いて少なくとも固定電極部分4bの周囲の露出し
ている酸化シリコン2にボロンを注入し、前記マスクを
除去した後、フッ酸系水溶液で可動電極部分3dの下部
およびその近傍の酸化シリコン2を選択的にエッチング
する半導体加工部品の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、外力を検知する可
動電極部と固定電極部とを有する加速度センサ、角速度
センサなどの半導体加工部品の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の静電容量型の加速度センサ、角速
度センサなどの半導体加工部品は、加速度または角速度
を検知するために、固定電極部と可動電極部を有してい
る。その構造の概略について、図1および図2を参照し
て、加速度センサ10を例にとり説明する。1はシリコ
ン、ガラスなどよりなる矩形状の支持板である。この支
持板1の4隅部には、4個のアンカー電極部3aが酸化
シリコン2を介して設けられている。
【0003】これらの4個のアンカー電極部3aのう
ち、支持板1の長手方向の対抗する2対のアンカー電極
部3a、3aには、支持梁3b、3bの両端がそれぞれ
結合している。また、これらの支持梁3b、3bの中間
には、支持柄3cの両端が結合している。支持柄3cの
両側には、片側からそれぞれ3本ずつ、均等間隔で直角
方向に可動電極指3d、3dがそれぞれ形成されてい
る。
【0004】上記のアンカー電極部3a、支持梁3b、
支持柄3cおよび可動電極指3dは、可動電極部3を構
成し、同一のシリコンを加工して一体に形成される。ま
た、アンカー電極部3aを除いた支持梁3b、支持柄3
cおよび可動電極指3dは、その下部および周囲に空隙
3fが形成され、自由振動可能な可動電極部分3eを構
成している。
【0005】一方、4aは固定電極指で、可動電極指3
dと平行にそれぞれ間隙を置いて対向して配置され、そ
れらの一端は固定電極部分4bに結合している。また、
この固定b電極部分4bは、引き出し電極4cに結合し
ている。これらの固定電極指4a、固定電極部分4bお
よび引き出し電極4cは、固定電極部4を構成し、可動
電極部3と同一のシリコンを加工して一体に形成され
る。そのうち、固定電極部分4bおよび引き出し電極4
cは、酸化シリコン2を介して支持板1に固定されてい
る。 そして、1対の固定電極部4、4が、支持柄3c
を対称面にして左右に配置されている。
【0006】つぎに、図1および図2に示す加速度セン
サ10の動作について説明する。加速度センサ10を自
動車などの移動体に、その支持柄3cの長手方向が移動
体の進行方向になるように、搭載する。そして、移動体
が加速すると、加速度センサ10の搭載方向によって、
可動電極部分3eは、その慣性により加速に追随でき
ず、支持梁3bがしなって、固定電極指4aと可動電極
指3dとが接近または離れ、それらの間に形成される静
電容量が増加または減少し、図示しない容量・電圧変換
回路により、この静電容量の変化量を電圧変換して加速
度を求めるものである。
【0007】以上、図1および図2を参照して、加速度
センサの概略の構造と動作について説明したが、一方、
静電容量型の角速度センサは、図示しないが、櫛歯形の
駆動用電極と検出用電極を有し、かつ、L字型あるいは
コ字型の支持梁を有している。そして、動作について3
次元直交座標を用いて説明すると、角速度センサの駆動
用電極がX軸方向に振動しているときに、Z軸回りの回
転が加わると、コリオリ力によりY軸方向の振動が生
じ、このY軸方向の振動を検出用電極で検出して回転角
速度を検出するものである。
【0008】つぎに、従来の半導体加工部品の製造方法
について、図1および図2に示す加速度センサを製造す
る場合について図7〜図9を参照して説明する。なお、
図7〜図9は、図1のX−X線断面形態のうち、破線で
示す円形部分を拡大して示すものである。
【0009】図7に示すように、従来の加速度センサ
は、例えば、SOI(Silcon On Insulator )基板20
を加工して形成される。このSOI基板20は、下部シ
リコン21、酸化シリコン(SiO2 )22および上部
シリコン23の3層構造よりなる。
【0010】図8において、フォトリソグラフィ、エッ
チングなどの半導体微細加工技術を用い、図1に示す平
面形状に、上部シリコン23を加工して固定電極部4
(固定電極部分4b)と可動電極部3(可動電極部分4
e、可動電極指3d)を形成する。
【0011】図9において、このように加工されたSO
I基板20をフッ酸水溶液に浸漬して、可動電極部分3
eの下部および周囲の犠牲層と呼ばれる酸化シリコン2
2をエッチングして除去する。
【0012】このエッチングは、等方性のウエットエッ
チングで行われるため、可動電極部分3eの下部および
周囲の酸化シリコン(犠牲層)22以外に、固定電極部
4の下部の酸化シリコン22にも、そのエッチング作用
が及んでしまう。
【0013】一方、固定電極部分4bは、酸化シリコン
22を介して支持基板となる下部シリコン21に固定さ
れていなければならない。このため、固定電極部分4b
の下部の酸化シリコン22がその周囲からエッチングさ
れても、固定電極部分4bの中央部分には酸化シリコン
22が残留しているように、予め固定電極部分4bの面
積を大きく形成している。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
静電容量型のセンサよりなる半導体加工部品、例えば加
速度センサにおいては、固定電極部分4bの面積を大き
くすると、グランド(下部シリコン21)との間の寄生
容量Csが大きくなる。したがって、可動電極部3(可
動電極指3d)と固定電極部4(固定電極指4a)との
間の静電容量の変化量(△C)が寄生容量Csに影響さ
れて容量・電圧変換感度が低下していた。そこで、本発
明は、可動電極部分の下部および周囲の犠牲層となる酸
化シリコンをエッチングするときに、固定電極部分の下
部の酸化シリコンがエッチングされずに残っており、し
たがって、固定電極部分の面積を小さくして寄生容量を
低減することのできる半導体加工部品の製造方法を提供
することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は、支持板、酸化
シリコンおよびシリコン層の3層構造よりなる半導体基
板の前記シリコン層を加工して固定電極部および可動電
極部を形成し、前記固定電極部の少なくとも固定電極部
分の周囲の酸化シリコン上に窓を有するマスクを形成
し、該マスクを用いて少なくとも前記固定電極部分の周
囲の露出している酸化シリコンにボロンを注入し、前記
マスクを除去した後、フッ酸系水溶液で前記可動電極部
の可動電極部分の下部およびその近傍の酸化シリコンを
選択的にエッチングするものである。
【0016】この発明は、ボロンが、例えば、1×10
20/cm3 の高濃度に注入された酸化シリコンを、フッ
酸系水溶液でエッチングすると、注入前に比べてそのエ
ッチング速度が約10倍程度低下するという作用を利用
してなされている。例えば、SOI基板などの半導体基
板の上部シリコン層にフォトエッチング技術を用いて可
動電極部と固定電極部とを形成する。その後、固定電極
部の少なくとも固定電極部分の周囲の酸化シリコン上に
窓を有するマスクを形成し、このマスクを用いて前記固
定電極部分の周囲の露出している酸化シリコンにボロン
を高濃度に注入する。そして、半導体基板をフッ酸系水
溶液に浸漬してエッチングを行う。このとき、ボロンの
注入されていない犠牲層は、速くエッチングされて除去
されるが、ボロンの注入されている酸化シリコンの部分
は、エッチング速度が遅く、除去されずに大部分が残留
する。これにより、固定電極部分の大部分は酸化シリコ
ンを介して下部シリコン(支持板)に固定されることに
なる。
【0017】したがって、従来、固定電極部分の下部の
酸化シリコンの等方性エッチングによる減少ないし消失
を考慮して、固定電極部分の面積を大きく形成していた
が、本発明の製造方法によれば、犠牲層を含む酸化シリ
コンのエッチングが選択的に進行して固定電極部分の下
部の酸化シリコンがエッチング除去されずに残っている
ので、固定電極部分の面積を従来よりも小さく形成する
ことができ、その分、固定電極部分と支持板との間に生
じる寄生容量を小さく抑えることができて、容量・電圧
変換感度を向上させることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の半導体加工部品
の製造方法の一実施例として、図1および図2に示す加
速度センサの製造方法について図3〜図6を参照して説
明する。なお、図3〜図6は、図1のX−X線断面形態
のうち、破線で示す円形部分を拡大して示すものであ
る。
【0019】図3に示すように、シリコン、ガラスなど
よりなる支持板1、酸化シリコン2およびシリコン層1
3の3層構造よりなる半導体基板11を用意する。
【0020】図4において、シリコン層13の表面に、
図1に示す加速度センサ10の平面形状に、フォトレジ
ストマスクを形成する。ついで、半導体基板11をTM
AH(テトラメチル・アンモニウム・ハイト゛ロオキサイト )若しくはKOH
(水酸化カリウム)のエッチング液に浸漬してウエットエッ
チングをするか、またはCF4(4フッ化炭素)などのフ
ロン系のガスを用いてドライエッチングを行う。そし
て、シリコン層13の不要部分を除去して、可動電極部
3(可動電極部分3e、可動電極指3d)および固定電
極部4(固定電極部分4b)を形成する。なお、その
後、フォトレジストマスクは剥離される。
【0021】図5において、可動電極部分3e(可動電
極指3d)の表面およびその周囲の酸化シリコン2の表
面を覆うようにフォトレジストマスク5を形成する。な
お、このフォトレジストマスク5の窓は、固定電極部4
の少なくとも固定電極部分4bの周囲の酸化シリコン2
上に形成される。
【0022】その後、このフォトレジストマスク5を用
いて、破線矢印で示すように、例えば、1×1020/c
3 の高濃度のボロンのイオンを露出している酸化シリ
コン2に注入する。酸化シリコン2の濃い点集合部分
が、ボロンの注入された部位を示す。なお、その後、フ
ォトレジストマスク5は剥離される。
【0023】以上のように加工された半導体基板をフッ
酸水溶液に浸漬して、可動電極部分3eの下部およびそ
の周囲の酸化シリコン2(犠牲層)をエッチングして除
去する。この場合、ボロンの注入されている部分の酸化
シリコン2は、注入されていない部分の酸化シリコン2
に比べて、エッチング速度が遅くなっているので、エッ
チングされずに残ることになる。なお、固定電極部分4
bの下部の酸化シリコン2は、ボロンは注入されていな
いが、固定電極部分4bに保護されて、エッチングはさ
れない。
【0024】よって、可動電極部分3eは、シリコン層
1から浮いて振動可能になる。また、固定電極部分4b
は、酸化シリコン2を介して支持板1に固定されたまま
となる。
【0025】なお、上記実施例においては、図5に示す
フォトレジストマスク5の窓は、固定電極部4の固定電
極部分4bの周囲の酸化シリコン2の上にのみ設けた
が、固定電極部4の周囲の酸化シリコン2の上、またア
ンカー電極部3aの周囲の酸化シリコン2の上にも設け
て、それらの下部の酸化シリコンの犠牲層エッチングに
よる減少を防止することができる。
【0026】
【発明の効果】本発明は、いわゆる犠牲層エッチングに
おいて、犠牲層とする部分以外の露出している酸化シリ
コンにボロンを注入し、このボロンの注入されている酸
化シリコンのエッチング速度を、ボロンの注入されてい
ない犠牲層の酸化シリコンのエッチング速度に対し、遅
くする。
【0027】これにより、少なくとも固定電極部分の下
部の酸化シリコンを、エッチングされずに残留させるこ
とができ、可動電極部分の下部および周囲の犠牲層のみ
を選択的にエッチングすることができる。
【0028】したがって、固定電極部の固定電極部分等
は酸化シリコンを介して支持板に固定されているので、
従来のように、固定電極部分等の下部の酸化シリコンの
等方性エッチングによる減少ないし消失を考慮して、固
定電極部分等の面積を大きく形成する必要はない。即
ち、本発明の製造方法によれば、犠牲層を含む酸化シリ
コンのエッチングが選択的に進行して固定電極部分の下
部の酸化シリコンが、上述のように、エッチング除去さ
れずに残っているので、固定電極部分等の面積を従来よ
りも小さく形成することができ、その分、固定電極部分
等と支持板との間に生じる寄生容量を小さく抑えること
ができて、容量・電圧変換感度を向上させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明および従来の半導体加工部品の製造方
法において、その製造の対象となる加速度センサの平面
【図2】 図1のX−X線断面形態図
【図3】 本実施例の加速度センサの製造方法を示すも
ので、本実施例に用いる半導体基板を用意する工程図
【図4】 同じく、図3に示す半導体基板のシリコン層
に図1に示す加速度センサの可動電極部と固定電極部と
を形成する工程を、図1のX−X線断面を一部拡大して
示す形態図
【図5】 同じく、可動電極部の表面およびその周囲の
酸化シリコンの表面にレジストマスクを形成し、犠牲層
以外の露出している酸化シリコンにボロンを注入する工
程図
【図6】 同じく、可動電極部の下部およびその周囲の
酸化シリコンの犠牲層をエッチングする工程図
【図7】 従来の半導体加工部品、特に加速度センサの
製造方法を示すもので、加速度センサを加工するSOI
基板を用意する工程図
【図8】 同じく、図7に示すSOI基板の上部シリコ
ンに加速度センサの可動電極部と固定電極部とを形成す
る工程図
【図9】 同じく、可動電極部の下部およびその周囲の
酸化シリコンの犠牲層をエッチングする工程図
【符号の説明】
1 支持板 2 酸化シリコン 3 可動電極部 3a アンカー電極部 3b 支持梁 3c 支持柄 3d 可動電極指 3e 可動電極部分 3f 空隙 4 固定電極部 4a 固定電極指 4b 固定電極部分 4c 引き出し電極 5 フォトレジストマスク 10 加速度センサ 11 半導体基板 13 シリコン層

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 支持板、酸化シリコンおよびシリコン層
    の3層構造よりなる半導体基板の前記シリコン層を加工
    して固定電極部および可動電極部を形成し、前記固定電
    極部の少なくとも固定電極部分の周囲の酸化シリコン上
    に窓を有するマスクを形成し、該マスクを用いて少なく
    とも前記固定電極部分の周囲の露出している酸化シリコ
    ンにボロンを注入し、前記マスクを除去した後、フッ酸
    系水溶液で前記可動電極部の可動電極部分の下部および
    その近傍の酸化シリコンを選択的にエッチングする半導
    体加工部品の製造方法。
JP5805797A 1997-03-12 1997-03-12 半導体加工部品の製造方法 Pending JPH10256567A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5805797A JPH10256567A (ja) 1997-03-12 1997-03-12 半導体加工部品の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5805797A JPH10256567A (ja) 1997-03-12 1997-03-12 半導体加工部品の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10256567A true JPH10256567A (ja) 1998-09-25

Family

ID=13073293

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5805797A Pending JPH10256567A (ja) 1997-03-12 1997-03-12 半導体加工部品の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10256567A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103443931A (zh) * 2011-03-23 2013-12-11 创意科技股份有限公司 自由装卸型的发电装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103443931A (zh) * 2011-03-23 2013-12-11 创意科技股份有限公司 自由装卸型的发电装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3575373B2 (ja) 外力検知センサの製造方法
KR101012248B1 (ko) 정전용량식 센서
JP4265016B2 (ja) 半導体力学量センサの製造方法
JPH11513844A (ja) コリオリ回転速度センサの製造方法
JP2002353468A (ja) 半導体装置の製造方法
US20040135466A1 (en) Electrostatic vibration device
JP3960502B2 (ja) 静電容量型センサ
JP2000077681A (ja) 電子部品の製造方法
JP4692292B2 (ja) 半導体力学量センサの製造方法
JPH10256567A (ja) 半導体加工部品の製造方法
JP2007322149A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2001091262A (ja) 半導体センサの製造方法、及び半導体センサ
JP2004347499A (ja) 半導体力学量センサ
JP4636220B2 (ja) 物理量検出装置
JP3435647B2 (ja) 振動型半導体センサの製造方法
JPH10270719A (ja) 半導体慣性センサ及びその製造方法
JP2002005954A (ja) 半導体力学量センサ
JPH11118826A (ja) マイクロマシンセンサ
JP4569167B2 (ja) 外力検知センサの製造方法
JPH11214706A (ja) 半導体センサおよびその製造方法
JPH11337342A (ja) 半導体角速度センサおよびその製造方法
JP3966155B2 (ja) 可動部を有する構造体の製造方法
JP2004045269A (ja) 容量式加速度センサ
RU2644029C2 (ru) Способ изготовления чувствительного элемента микросистемы контроля параметров движения
JP2004028912A (ja) 静電容量型加速度センサおよびその製造方法