JPH1079519A - 半導体のマイクロマシニング方法 - Google Patents
半導体のマイクロマシニング方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】シリコン（１１０）ウエハをＫＯＨ溶液による
異方性ウエットエッチングにあたり、狭ギャップ部が比
較的広いギャップ部とが支障なく同時に貫通エッチング
することができる方法を提供すること。 【解決手段】シリコン（１１０）ウエハに（１１１）面
で対向するギャップ部が幅１０μm以下の狭ギャップ部
とそれより広いギャップ部を異方性エッチングにより形
成するにあたり、エッチング溶液としてＫＯＨ濃度３５
％以下のエッチング溶液を用い、上記（１１１）面で対
向するギャップ部が幅１０μm以下の狭ギャップ部とそ
れより広いギャップ部を同時に貫通エッチングすること
を特徴とする半導体のマイクロマシニング方法にある。
異方性ウエットエッチングにあたり、狭ギャップ部が比
較的広いギャップ部とが支障なく同時に貫通エッチング
することができる方法を提供すること。 【解決手段】シリコン（１１０）ウエハに（１１１）面
で対向するギャップ部が幅１０μm以下の狭ギャップ部
とそれより広いギャップ部を異方性エッチングにより形
成するにあたり、エッチング溶液としてＫＯＨ濃度３５
％以下のエッチング溶液を用い、上記（１１１）面で対
向するギャップ部が幅１０μm以下の狭ギャップ部とそ
れより広いギャップ部を同時に貫通エッチングすること
を特徴とする半導体のマイクロマシニング方法にある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体のマイクロ
マシニング方法、特に加速度センサーのように内部電極
部が狭ギャップ部と比較的広いギャップ部を有し、その
ギャップを貫通エッチングで素子構造の劣化なく実施す
ることができるシリコン（１１０）ウエハの異方性エッ
チング方法に関する。
マシニング方法、特に加速度センサーのように内部電極
部が狭ギャップ部と比較的広いギャップ部を有し、その
ギャップを貫通エッチングで素子構造の劣化なく実施す
ることができるシリコン（１１０）ウエハの異方性エッ
チング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体のバルクマイクロマシニン
グやサーフェスマイクロマシニングを利用した加速度セ
ンサの技術開発が活発化している。自動車のインテリジ
ェント化に伴って、姿勢制御、ブレーキ制御やエアバッ
グシステム向けに加速度センサの大幅な需要増加が見込
まれ、半導体ベースのマイクロマシニング技術により、
小型で低コストなセンサを大量に生産可能になりつつあ
るからである。中でも、容量検出型の加速度センサは、
センサ構造が比較的単純で、温度依存性が少なく、セン
サの自己診断が静電力によって簡単に行えるという利点
もあり、数多くの研究開発が行われている、特に最近の
傾向としては、サーフェスマイクロマシニングによるセ
ンサの構造体と検出回路ＩＣを一体で形成したモノリシ
ック型加速度センサの研究が活発化している。そこで、
本発明者らは、比較的要素技術の整ったバルクマイクロ
マシニング技術を利用し、シリコン（１１０）ウエハの
異方性エッチング特性により、図１に示すガラス層１０
−シリコンウエハ層２０−ガラス層３０の三層構造で内
部電極が完全密封された容量型加速度センサを試作しよ
うとした。即ち、シリコンウエハ層２０には可動電極２
１と、その両側に位置する固定電極２２、２３と、可動
電極２１を支持する梁２４と、アンカー部２５、２５
と、エレメントを封止構造とするための補助支持部２７
とから構成され、可動電極２１の矢印方向の変位を図示
しない信号検出回路を介して検出し、可動電極の変位に
比例した電圧出力が得られるようになっている。このセ
ンサーの試作では、内部電極部を形成する（１１０）面
シリコンウエハをＫＯＨ溶液により異方性ウエットエッ
チングを行うが、（１１０）面に垂直なエッチング溝の
壁面となる（１１１）面のエッチングレートが（１１
０）面のそれに比較して約１／１００以下と小さいた
め、この特性を利用すると、（１１１）面で対向するハ
イアスペクトな狭ギャップ電極を比較的容易に形成する
ことが可能である。この種方法として特開昭５３−３０
８１号および特開平７−２０１８０６号に示す異方性エ
ッチングが提案されている。
グやサーフェスマイクロマシニングを利用した加速度セ
ンサの技術開発が活発化している。自動車のインテリジ
ェント化に伴って、姿勢制御、ブレーキ制御やエアバッ
グシステム向けに加速度センサの大幅な需要増加が見込
まれ、半導体ベースのマイクロマシニング技術により、
小型で低コストなセンサを大量に生産可能になりつつあ
るからである。中でも、容量検出型の加速度センサは、
センサ構造が比較的単純で、温度依存性が少なく、セン
サの自己診断が静電力によって簡単に行えるという利点
もあり、数多くの研究開発が行われている、特に最近の
傾向としては、サーフェスマイクロマシニングによるセ
ンサの構造体と検出回路ＩＣを一体で形成したモノリシ
ック型加速度センサの研究が活発化している。そこで、
本発明者らは、比較的要素技術の整ったバルクマイクロ
マシニング技術を利用し、シリコン（１１０）ウエハの
異方性エッチング特性により、図１に示すガラス層１０
−シリコンウエハ層２０−ガラス層３０の三層構造で内
部電極が完全密封された容量型加速度センサを試作しよ
うとした。即ち、シリコンウエハ層２０には可動電極２
１と、その両側に位置する固定電極２２、２３と、可動
電極２１を支持する梁２４と、アンカー部２５、２５
と、エレメントを封止構造とするための補助支持部２７
とから構成され、可動電極２１の矢印方向の変位を図示
しない信号検出回路を介して検出し、可動電極の変位に
比例した電圧出力が得られるようになっている。このセ
ンサーの試作では、内部電極部を形成する（１１０）面
シリコンウエハをＫＯＨ溶液により異方性ウエットエッ
チングを行うが、（１１０）面に垂直なエッチング溝の
壁面となる（１１１）面のエッチングレートが（１１
０）面のそれに比較して約１／１００以下と小さいた
め、この特性を利用すると、（１１１）面で対向するハ
イアスペクトな狭ギャップ電極を比較的容易に形成する
ことが可能である。この種方法として特開昭５３−３０
８１号および特開平７−２０１８０６号に示す異方性エ
ッチングが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加速度
センサー１においては、図２に示すように、シリコンウ
エハの表面である（１１０）面に異方性エッチングによ
り狭ギャップ溝とそれより広い開口部を作成する場合、
通常（１１１）面方位のエッチングレートが他の面方位
に比較して低いため、溝の底面の（１１０）面と、それ
に直角な４つの（１１１）壁面と、（１１０）面に対し
３５.３度の角度をもった２つの斜面の計７つの面が現
れるが、ＫＯＨエッチング液の濃度によっては（３１
１）面なるハイインデックスな面が現れ、このエッチン
グレートがウエハの貫通エッチングを行う場合及び狭ギ
ャップの溝部形成にとって支障となることが見い出され
た。そこで、本発明はシリコン（１１０）ウエハをＫＯ
Ｈ溶液による異方性ウエットエッチングにあたり、狭ギ
ャップ部が比較的広いギャップ部とが支障なく貫通エッ
チングすることができる方法を提供することを目的とす
る。
センサー１においては、図２に示すように、シリコンウ
エハの表面である（１１０）面に異方性エッチングによ
り狭ギャップ溝とそれより広い開口部を作成する場合、
通常（１１１）面方位のエッチングレートが他の面方位
に比較して低いため、溝の底面の（１１０）面と、それ
に直角な４つの（１１１）壁面と、（１１０）面に対し
３５.３度の角度をもった２つの斜面の計７つの面が現
れるが、ＫＯＨエッチング液の濃度によっては（３１
１）面なるハイインデックスな面が現れ、このエッチン
グレートがウエハの貫通エッチングを行う場合及び狭ギ
ャップの溝部形成にとって支障となることが見い出され
た。そこで、本発明はシリコン（１１０）ウエハをＫＯ
Ｈ溶液による異方性ウエットエッチングにあたり、狭ギ
ャップ部が比較的広いギャップ部とが支障なく貫通エッ
チングすることができる方法を提供することを目的とす
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は シリコン（１
１０）ウエハに（１１１）面で対向するギャップ部が幅
１０μm以下の狭ギャップ部とそれより広いギャップ部
を異方性エッチングにより形成するにあたり、エッチン
グ溶液としてＫＯＨ濃度３５重量％以下のエッチング溶
液を用い、上記シリコン（１１０）ウエハに対し、Ｒ
（３１１）をＲ（１１０）に対して、 Ｒ（３１１）≦Ｒ（１１０）Ｃｏｓθ （１） （ただし、Ｒ（１１０）は（１１０）面のエッチングレ
ート、Ｒ（３１１）は（３１１）面のエッチングレー
ト、θは（１１０）面と（３１１）面とで構成する角
度）に設定する工程と、上記（１１１）面で対向するギ
ャップ部が幅１０μm以下の狭ギャップ部とそれより広
いギャップ部を同時に貫通エッチングする工程とからな
ることを特徴とする半導体のマイクロマシニング方法に
ある。
１０）ウエハに（１１１）面で対向するギャップ部が幅
１０μm以下の狭ギャップ部とそれより広いギャップ部
を異方性エッチングにより形成するにあたり、エッチン
グ溶液としてＫＯＨ濃度３５重量％以下のエッチング溶
液を用い、上記シリコン（１１０）ウエハに対し、Ｒ
（３１１）をＲ（１１０）に対して、 Ｒ（３１１）≦Ｒ（１１０）Ｃｏｓθ （１） （ただし、Ｒ（１１０）は（１１０）面のエッチングレ
ート、Ｒ（３１１）は（３１１）面のエッチングレー
ト、θは（１１０）面と（３１１）面とで構成する角
度）に設定する工程と、上記（１１１）面で対向するギ
ャップ部が幅１０μm以下の狭ギャップ部とそれより広
いギャップ部を同時に貫通エッチングする工程とからな
ることを特徴とする半導体のマイクロマシニング方法に
ある。
【０００５】本発明によれば、上記シリコン（１１０）
ウエハがガラス層−シリコンウエハ層−ガラス層の三層
スタック構造をなす容量検出型加速度センサーの内部電
極部であり、電極間が幅５μm以下、アスペクト比２０
以上の狭ギャップ部で区分される領域を有する加速度セ
ンサーの製造に適するものである。特に狭ギャップ領域
のエッチングレート改善に、表面張力低減を目的として
従来のエッチング液に添加される界面活性剤を所定量添
加し、超音波付加によるエッチングを行うのが好まし
い。
ウエハがガラス層−シリコンウエハ層−ガラス層の三層
スタック構造をなす容量検出型加速度センサーの内部電
極部であり、電極間が幅５μm以下、アスペクト比２０
以上の狭ギャップ部で区分される領域を有する加速度セ
ンサーの製造に適するものである。特に狭ギャップ領域
のエッチングレート改善に、表面張力低減を目的として
従来のエッチング液に添加される界面活性剤を所定量添
加し、超音波付加によるエッチングを行うのが好まし
い。
【０００６】
【発明の実施の形態】シリコン（１１０）ウエハをＫＯ
Ｈ溶液による異方性ウエットエッチングにあたり、各種
ＫＯＨ濃度におけるエッチング状態を観察した。すなわ
ち、シリコン（１１０）ウエハをマイクロマシニングす
るにあたり、ＫＯＨの濃度を３０重量％〜４５重量％ま
で変化させたときに、それぞれの濃度における、（１１
０）面ウエハのエッチング状態を狭いギャップ部（１０
μm幅）とギャップが非常に大きい場合（開口部）につ
いて、ウエハ断面側から観察した結果、図２に示す結果
が得られた。図２(a)〜(e)はＫＯＨ濃度：３０重量％、
３５重量％、３７.５重量％、４０重量％、４５重量％
におけるシリコンウエハの狭ギャップ部と開口部のエッ
チング形態を示す断面図である。すなわち、 （１）ＫＯＨ濃度が３０重量％では狭ギャップ部と開口
部（広いギャップ部）とはほぼ同一の速度で（１１０）
面のエッチングが進行していることが分かる（図２(a)
参照）。 （２）しかし、３５重量％では、（３１１）面が発生し
始める(図２(b)参照)。 （３）ＫＯＨ濃度が３５重量％を越える場合、即ち、３
７．５重量％および４０重量％、４５重量％では狭ギャ
ップな領域は、（３１１）面のエッチングレートで、溝
の深さが規定される（図２(c)〜(e)参照）。 （４）開口部では（３１１）面が生じるが、溝の深さは
（１１０）面のエッチングレートで規定されることがわ
かった（図２(c)〜(e)参照）。
Ｈ溶液による異方性ウエットエッチングにあたり、各種
ＫＯＨ濃度におけるエッチング状態を観察した。すなわ
ち、シリコン（１１０）ウエハをマイクロマシニングす
るにあたり、ＫＯＨの濃度を３０重量％〜４５重量％ま
で変化させたときに、それぞれの濃度における、（１１
０）面ウエハのエッチング状態を狭いギャップ部（１０
μm幅）とギャップが非常に大きい場合（開口部）につ
いて、ウエハ断面側から観察した結果、図２に示す結果
が得られた。図２(a)〜(e)はＫＯＨ濃度：３０重量％、
３５重量％、３７.５重量％、４０重量％、４５重量％
におけるシリコンウエハの狭ギャップ部と開口部のエッ
チング形態を示す断面図である。すなわち、 （１）ＫＯＨ濃度が３０重量％では狭ギャップ部と開口
部（広いギャップ部）とはほぼ同一の速度で（１１０）
面のエッチングが進行していることが分かる（図２(a)
参照）。 （２）しかし、３５重量％では、（３１１）面が発生し
始める(図２(b)参照)。 （３）ＫＯＨ濃度が３５重量％を越える場合、即ち、３
７．５重量％および４０重量％、４５重量％では狭ギャ
ップな領域は、（３１１）面のエッチングレートで、溝
の深さが規定される（図２(c)〜(e)参照）。 （４）開口部では（３１１）面が生じるが、溝の深さは
（１１０）面のエッチングレートで規定されることがわ
かった（図２(c)〜(e)参照）。
【０００７】エッチング時間と深さ寸法の測定により、
（１１０）面および（３１１）面のエッチングレートを
算出し、ＫＯＨ濃度に対して整理し、図示すると、図３
に示す通りである。（１１０）面でのエッチングレート
Ｒ（１１０）はいずれのＫＯＨ濃度においても（３１
１）面でのエッチングレートＲ（３１１）を上回ってい
るが、濃度が低くなるにつれてエッチングレートは近づ
くことになる。したがって、（３１１）面が生じる限界
は、次の通りである。 Ｒ（３１１）≦Ｒ（１１０）Ｃｏｓθ （１） ただし、θ：（１１０）面と（３１１）面とで構成する
角度（２６．６°）で、等式が成り立つＫＯＨ濃度は、
ＫＯＨ３０重量％と３５重量％の間に位置する。
（１１０）面および（３１１）面のエッチングレートを
算出し、ＫＯＨ濃度に対して整理し、図示すると、図３
に示す通りである。（１１０）面でのエッチングレート
Ｒ（１１０）はいずれのＫＯＨ濃度においても（３１
１）面でのエッチングレートＲ（３１１）を上回ってい
るが、濃度が低くなるにつれてエッチングレートは近づ
くことになる。したがって、（３１１）面が生じる限界
は、次の通りである。 Ｒ（３１１）≦Ｒ（１１０）Ｃｏｓθ （１） ただし、θ：（１１０）面と（３１１）面とで構成する
角度（２６．６°）で、等式が成り立つＫＯＨ濃度は、
ＫＯＨ３０重量％と３５重量％の間に位置する。
【０００８】以上の事実から、図１における狭ギャップ
部及び補助支持部と固定電極間の比較的広いギャップ部
（開口部）の貫通エッチングにおいて、（３１１）面と
（１１０）面のエッチングレートの差に起因した貫通時
間の大幅な違いは、ＫＯＨ約３５重量％以下を使用する
ことによって防止することが可能となる。その結果、貫
通時間の違いに起因したサイドエッチングにより素子構
造の劣化を最低限に押さえることが可能となる。
部及び補助支持部と固定電極間の比較的広いギャップ部
（開口部）の貫通エッチングにおいて、（３１１）面と
（１１０）面のエッチングレートの差に起因した貫通時
間の大幅な違いは、ＫＯＨ約３５重量％以下を使用する
ことによって防止することが可能となる。その結果、貫
通時間の違いに起因したサイドエッチングにより素子構
造の劣化を最低限に押さえることが可能となる。
【０００９】なお、ＫＯＨ濃度３５重量％以下のエッチ
ング溶液を用いることにより、貫通時間の違いに起因し
たサイドエッチングにより素子構造の劣化を最低限に押
さえることができるが、２５重量％未満ではエッチング
レートにばらつきが生じ、精度良いエッチングが不可能
となる。したがって、上記エッチング溶液のＫＯＨ濃度
が２５〜３５重量％とするのがよく、６０℃のエッチン
グ溶液温度では３０重量％前後が最も好ましい。
ング溶液を用いることにより、貫通時間の違いに起因し
たサイドエッチングにより素子構造の劣化を最低限に押
さえることができるが、２５重量％未満ではエッチング
レートにばらつきが生じ、精度良いエッチングが不可能
となる。したがって、上記エッチング溶液のＫＯＨ濃度
が２５〜３５重量％とするのがよく、６０℃のエッチン
グ溶液温度では３０重量％前後が最も好ましい。
【００１０】以下、本発明の実施の形態について、図面
を参照しながら説明する。図１に示す容量検出型加速度
センサを図４に示す工程で製造する。この加速度センサ
１はガラス層１０−シリコンウエハ層２０−ガラス層３
０の三層スタック構造で、図１（ａ）に示される通り、
中間に位置するシリコンウエハ２０は内部電極部として
形成され、可動電極（質量体）２１と、その両サイドに
位置する固定電極２２、２３、上記質量体を指示する梁
２４、２４とそれに連続するアンカー部２５、これらの
エレメントを封止構造とするための補助指示部２６から
構成され、加速度検出は図中矢印で示すウエハ面内方向
の一軸となっている。なお、２７は電極パッドである。
を参照しながら説明する。図１に示す容量検出型加速度
センサを図４に示す工程で製造する。この加速度センサ
１はガラス層１０−シリコンウエハ層２０−ガラス層３
０の三層スタック構造で、図１（ａ）に示される通り、
中間に位置するシリコンウエハ２０は内部電極部として
形成され、可動電極（質量体）２１と、その両サイドに
位置する固定電極２２、２３、上記質量体を指示する梁
２４、２４とそれに連続するアンカー部２５、これらの
エレメントを封止構造とするための補助指示部２６から
構成され、加速度検出は図中矢印で示すウエハ面内方向
の一軸となっている。なお、２７は電極パッドである。
【００１１】まず、ここではデバイスウエハ２０として
ｐ型（１１０）デバイスウエハを用い、面内の（１１
１）方向をＫＯＨによるエッチングを施して０．１度の
角度精度で測定しておく。次に、熱酸化を施し（図４
ａ）、表面にＳｉＯ2膜２０ａを形成する。裏面酸化膜
２０ａをパターニング後、ＫＯＨエッチング溶液にて、
異方性エッチングを行い、中央の広い溝２０ｂとその両
側の狭い溝２０ｃとを形成し、狭い再度熱酸化を行う
（図４ｂ参照）。
ｐ型（１１０）デバイスウエハを用い、面内の（１１
１）方向をＫＯＨによるエッチングを施して０．１度の
角度精度で測定しておく。次に、熱酸化を施し（図４
ａ）、表面にＳｉＯ2膜２０ａを形成する。裏面酸化膜
２０ａをパターニング後、ＫＯＨエッチング溶液にて、
異方性エッチングを行い、中央の広い溝２０ｂとその両
側の狭い溝２０ｃとを形成し、狭い再度熱酸化を行う
（図４ｂ参照）。
【００１２】そして、デバイスウエハ２０とガラス層
（パイレクスガラス製）１０とを陽極接合する。その
後、スパッタリングとリフトオフ法にて電極パッド２７
を形成し、センサ構造体形成のための酸化膜パターニン
グをＲＩＥ（Reactive Ion etching）にて行う（図４ｃ
参照）。
（パイレクスガラス製）１０とを陽極接合する。その
後、スパッタリングとリフトオフ法にて電極パッド２７
を形成し、センサ構造体形成のための酸化膜パターニン
グをＲＩＥ（Reactive Ion etching）にて行う（図４ｃ
参照）。
【００１３】次に、３０重量％ＫＯＨエッチング溶液に
て異方性エッチングを行う（図４ｄ参照）。このとき、
最小の初期電極ギャップは２μmであるため、狭ギャッ
プ領域のエッチングレート改善に、表面張力低減を目的
として界面活性剤を添加し、超音波付加によるエッチン
グを行う。得られる狭ギャップは幅５μm以下、アスペ
クト比２０以上でほぼ２５であった。
て異方性エッチングを行う（図４ｄ参照）。このとき、
最小の初期電極ギャップは２μmであるため、狭ギャッ
プ領域のエッチングレート改善に、表面張力低減を目的
として界面活性剤を添加し、超音波付加によるエッチン
グを行う。得られる狭ギャップは幅５μm以下、アスペ
クト比２０以上でほぼ２５であった。
【００１４】この段階で加速度センサの構造が完成す
る。その後、酸化膜をＢＨＦ（Buffered Hydro Fluorid
e）にて除去し、質量体がリリースされる。一方、セン
サエレメントの検出部密閉用に、上部パイレックスガラ
ス３０を用意し、可動電極２１に対応する領域に凹部３
１を、電極パッド２７に対応する領域に貫通穴３２を超
音波加工により設ける。その後、この上部パイレックス
ガラス３０とデバイスウエハ２０はアライメントされ、
陽極接合される（図４ｅ参照）。
る。その後、酸化膜をＢＨＦ（Buffered Hydro Fluorid
e）にて除去し、質量体がリリースされる。一方、セン
サエレメントの検出部密閉用に、上部パイレックスガラ
ス３０を用意し、可動電極２１に対応する領域に凹部３
１を、電極パッド２７に対応する領域に貫通穴３２を超
音波加工により設ける。その後、この上部パイレックス
ガラス３０とデバイスウエハ２０はアライメントされ、
陽極接合される（図４ｅ参照）。
【００１５】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、シリコン（１１０）ウエハに対し異方性エッチ
ングにより、狭ギャップ部と広いギャップ部(開口部)と
を同時に貫通エッチングすることができるので、（３１
１）面と（１１０）面のエッチングレートの差に起因し
た貫通時間の大幅な違いに起因したサイドエッチングを
防止し、素子構造の劣化を最低限に押えて半導体のマイ
クロマシニングが可能となる。
よれば、シリコン（１１０）ウエハに対し異方性エッチ
ングにより、狭ギャップ部と広いギャップ部(開口部)と
を同時に貫通エッチングすることができるので、（３１
１）面と（１１０）面のエッチングレートの差に起因し
た貫通時間の大幅な違いに起因したサイドエッチングを
防止し、素子構造の劣化を最低限に押えて半導体のマイ
クロマシニングが可能となる。
【００１６】特に、好ましい具体例によれば、幅１０μm
以下、好ましくは５μm以下で、ハイアスペクト比、好
ましくはアスペクト比２０以上の狭ギャップとそれより
広いギャップの開口部を同時に貫通エッチングすること
ができるので、狭ギャップと広いギャップの開口部を有
する容量検出型加速度センサがマイクロマシニング技術
による製造が可能となる。また、エッチング溶液のＫＯ
Ｈ濃度が２５〜３５重量％とすることにより、エッチン
グレートにばらつきが生じず、精度良い貫通エッチング
が可能となる。
以下、好ましくは５μm以下で、ハイアスペクト比、好
ましくはアスペクト比２０以上の狭ギャップとそれより
広いギャップの開口部を同時に貫通エッチングすること
ができるので、狭ギャップと広いギャップの開口部を有
する容量検出型加速度センサがマイクロマシニング技術
による製造が可能となる。また、エッチング溶液のＫＯ
Ｈ濃度が２５〜３５重量％とすることにより、エッチン
グレートにばらつきが生じず、精度良い貫通エッチング
が可能となる。
【図１】 本発明を用いて製作した容量検出型加速度セ
ンサの構造を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその
Ａ−Ａ線断面図である。
ンサの構造を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその
Ａ−Ａ線断面図である。
【図２】 本発明の狭ギャップ部と開口部のシリコン
（１１０）ウエハのＫＯＨ濃度（３０〜４５重量％）に
対するエッチング特性を示す断面図である。
（１１０）ウエハのＫＯＨ濃度（３０〜４５重量％）に
対するエッチング特性を示す断面図である。
【図３】 ＫＯＨ濃度と各（１１０）面および（３１
１）面のエッチングレートとの関係を示すグラフであ
る。
１）面のエッチングレートとの関係を示すグラフであ
る。
【図４】 本発明方法を用いた容量検出型加速度センサ
の製造工程図である。
の製造工程図である。
１ 加速度センサ １０、３０ ガラス基板 ２０ 内部電極部 ＧS 狭ギャップ部、 ＧL 開口部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年１２月９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 半導体のマイクロマシニング方法
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体のマイクロ
マシニング方法、特に加速度センサーのように内部電極
部が狭ギャップ部と比較的広いギャップ部を有し、その
ギャップを貫通エッチングで素子構造の劣化なく実施す
ることができるシリコン（１１０）ウエハの異方性エッ
チング方法に関する。
マシニング方法、特に加速度センサーのように内部電極
部が狭ギャップ部と比較的広いギャップ部を有し、その
ギャップを貫通エッチングで素子構造の劣化なく実施す
ることができるシリコン（１１０）ウエハの異方性エッ
チング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体のバルクマイクロマシニン
グやサーフェスマイクロマシニングを利用した加速度セ
ンサの技術開発が活発化している。自動車のインテリジ
ェント化に伴って、姿勢制御、ブレーキ制御やエアバッ
グシステム向けに加速度センサの大幅な需要増加が見込
まれ、半導体ベースのマイクロマシニング技術により、
小型で低コストなセンサを大量に生産可能になりつつあ
るからである。中でも、容量検出型の加速度センサは、
センサ構造が比較的単純で、温度依存性が少なく、セン
サの自己診断が静電力によって簡単に行えるという利点
もあり、数多くの研究開発が行われている、特に最近の
傾向としては、サーフェスマイクロマシニングによるセ
ンサの構造体と検出回路ＩＣを一体で形成したモノリシ
ック型加速度センサの研究が活発化している。そこで、
本発明者は、比較的要素技術の整ったバルクマイクロマ
シニング技術を利用し、シリコン（１１０）ウエハの異
方性エッチング特性により、図１に示すガラス層１０−
シリコンウエハ層２０−ガラス層３０の三層構造で内部
電極が完全密封された容量型加速度センサ１を試作しよ
うとした。即ち、シリコンウエハ層２０には可動電極２
１と、その両側に位置する固定電極２２、２３と、可動
電極２１を支持する梁２４と、アンカー部２５、２５
と、エレメントを封止構造とするための補助支持部２６
とから構成され、可動電極２１の矢印方向の変位を図示
しない信号検出回路を介して検出し、可動電極の変位に
比例した電圧出力が得られるようになっている。このセ
ンサーの試作では、内部電極部を形成する（１１０）面
シリコンウエハをＫＯＨ溶液により異方性ウエットエッ
チングを行うが、（１１０）面に垂直なエッチング溝の
壁面となる（１１１）面のエッチングレートが（１１
０）面のそれに比較して約１／１００以下と小さいた
め、この特性を利用すると、（１１１）面で対向するハ
イアスペクトな狭ギャップ電極を比較的容易に形成する
ことが可能である。この種方法として特開昭５３−３０
８１号および特開平７−２０１８０６号に示す異方性エ
ッチングが提案されている。
グやサーフェスマイクロマシニングを利用した加速度セ
ンサの技術開発が活発化している。自動車のインテリジ
ェント化に伴って、姿勢制御、ブレーキ制御やエアバッ
グシステム向けに加速度センサの大幅な需要増加が見込
まれ、半導体ベースのマイクロマシニング技術により、
小型で低コストなセンサを大量に生産可能になりつつあ
るからである。中でも、容量検出型の加速度センサは、
センサ構造が比較的単純で、温度依存性が少なく、セン
サの自己診断が静電力によって簡単に行えるという利点
もあり、数多くの研究開発が行われている、特に最近の
傾向としては、サーフェスマイクロマシニングによるセ
ンサの構造体と検出回路ＩＣを一体で形成したモノリシ
ック型加速度センサの研究が活発化している。そこで、
本発明者は、比較的要素技術の整ったバルクマイクロマ
シニング技術を利用し、シリコン（１１０）ウエハの異
方性エッチング特性により、図１に示すガラス層１０−
シリコンウエハ層２０−ガラス層３０の三層構造で内部
電極が完全密封された容量型加速度センサ１を試作しよ
うとした。即ち、シリコンウエハ層２０には可動電極２
１と、その両側に位置する固定電極２２、２３と、可動
電極２１を支持する梁２４と、アンカー部２５、２５
と、エレメントを封止構造とするための補助支持部２６
とから構成され、可動電極２１の矢印方向の変位を図示
しない信号検出回路を介して検出し、可動電極の変位に
比例した電圧出力が得られるようになっている。このセ
ンサーの試作では、内部電極部を形成する（１１０）面
シリコンウエハをＫＯＨ溶液により異方性ウエットエッ
チングを行うが、（１１０）面に垂直なエッチング溝の
壁面となる（１１１）面のエッチングレートが（１１
０）面のそれに比較して約１／１００以下と小さいた
め、この特性を利用すると、（１１１）面で対向するハ
イアスペクトな狭ギャップ電極を比較的容易に形成する
ことが可能である。この種方法として特開昭５３−３０
８１号および特開平７−２０１８０６号に示す異方性エ
ッチングが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加速度
センサー１においては、図２に示すように、シリコンウ
エハの表面である（１１０）面に異方性エッチングによ
り狭ギャップ部ＧSとそれより広い開口部ＧLを作成する
場合、通常（１１１）面方位のエッチングレートが他の
面方位に比較して低いため、狭ギャップ部ＧSの底面の
（１１０）面と、それに直角な（１１１）壁面と、（１
１０）面に対し３５.３度の角度をもった斜面が現れる
が、ＫＯＨエッチング液の濃度によっては（３１１）面
なるハイインデックスな面が現れ、このエッチングレー
トがウエハの貫通エッチングを行う場合及び狭ギャップ
部ＧSの溝部形成にとって支障となることが見い出され
た。そこで、本発明はシリコン（１１０）ウエハをＫＯ
Ｈ溶液による異方性ウエットエッチングにあたり、狭ギ
ャップ部ＧSと比較的広いギャップ部である開口部ＧLと
が支障なく貫通エッチングすることができる方法を提供
することを目的とする。
センサー１においては、図２に示すように、シリコンウ
エハの表面である（１１０）面に異方性エッチングによ
り狭ギャップ部ＧSとそれより広い開口部ＧLを作成する
場合、通常（１１１）面方位のエッチングレートが他の
面方位に比較して低いため、狭ギャップ部ＧSの底面の
（１１０）面と、それに直角な（１１１）壁面と、（１
１０）面に対し３５.３度の角度をもった斜面が現れる
が、ＫＯＨエッチング液の濃度によっては（３１１）面
なるハイインデックスな面が現れ、このエッチングレー
トがウエハの貫通エッチングを行う場合及び狭ギャップ
部ＧSの溝部形成にとって支障となることが見い出され
た。そこで、本発明はシリコン（１１０）ウエハをＫＯ
Ｈ溶液による異方性ウエットエッチングにあたり、狭ギ
ャップ部ＧSと比較的広いギャップ部である開口部ＧLと
が支障なく貫通エッチングすることができる方法を提供
することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は シリコン（１
１０）ウエハに（１１１）面で対向するギャップ部が幅
１０μm以下の狭ギャップ部とそれより広いギャップ部
を異方性エッチングにより形成するにあたり、エッチン
グ溶液としてＫＯＨ濃度３５重量％以下のエッチング溶
液を用い、上記シリコン（１１０）ウエハに対し、Ｒ
（３１１）をＲ（１１０）に対して、 Ｒ（３１１）≦Ｒ（１１０）Ｃｏｓθ （１） （ただし、Ｒ（１１０）は（１１０）面のエッチングレ
ート、Ｒ（３１１）は（３１１）面のエッチングレー
ト、θは（１１０）面と（３１１）面とで構成する角
度）に設定する工程と、上記（１１１）面で対向するギ
ャップ部が幅１０μm以下の狭ギャップ部とそれより広
いギャップ部を同時に貫通エッチングする工程とからな
ることを特徴とする半導体のマイクロマシニング方法に
ある。また、この発明によれば、上記エッチング溶液の
ＫＯＨ濃度が、約２５〜３５重量％であることを特徴と
する半導体のマイクロマシニング方法にある。
１０）ウエハに（１１１）面で対向するギャップ部が幅
１０μm以下の狭ギャップ部とそれより広いギャップ部
を異方性エッチングにより形成するにあたり、エッチン
グ溶液としてＫＯＨ濃度３５重量％以下のエッチング溶
液を用い、上記シリコン（１１０）ウエハに対し、Ｒ
（３１１）をＲ（１１０）に対して、 Ｒ（３１１）≦Ｒ（１１０）Ｃｏｓθ （１） （ただし、Ｒ（１１０）は（１１０）面のエッチングレ
ート、Ｒ（３１１）は（３１１）面のエッチングレー
ト、θは（１１０）面と（３１１）面とで構成する角
度）に設定する工程と、上記（１１１）面で対向するギ
ャップ部が幅１０μm以下の狭ギャップ部とそれより広
いギャップ部を同時に貫通エッチングする工程とからな
ることを特徴とする半導体のマイクロマシニング方法に
ある。また、この発明によれば、上記エッチング溶液の
ＫＯＨ濃度が、約２５〜３５重量％であることを特徴と
する半導体のマイクロマシニング方法にある。
【０００５】また、本発明によれば、上記シリコン（１
１０）ウエハがガラス層−シリコンウエハ層−ガラス層
の三層スタック構造をなす容量検出型加速度センサーの
内部電極部であり、電極間が幅５μm以下、アスペクト
比２０以上の狭ギャップ部で区分される領域を有する加
速度センサーの製造に適するものである。
１０）ウエハがガラス層−シリコンウエハ層−ガラス層
の三層スタック構造をなす容量検出型加速度センサーの
内部電極部であり、電極間が幅５μm以下、アスペクト
比２０以上の狭ギャップ部で区分される領域を有する加
速度センサーの製造に適するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。シリコン（１１０）ウエハをＫＯＨ溶液に
よる異方性ウエットエッチングにあたり、各種ＫＯＨ濃
度におけるエッチング状態を観察した。すなわち、シリ
コン（１１０）ウエハをマイクロマシニングするにあた
り、ＫＯＨの濃度を３０重量％〜４５重量％まで変化さ
せたときに、それぞれの濃度における、（１１０）面ウ
エハのエッチング状態を狭いギャップ部（１０μm幅）
とギャップが非常に大きい場合（開口部）について、ウ
エハ断面側から観察した結果、図２に示す結果が得られ
た。図２(a)〜(e)はＫＯＨ濃度：３０重量％、３５重量
％、３７.５重量％、４０重量％、４５重量％における
シリコンウエハの狭ギャップ部ＧSと開口部ＧLのエッチ
ング形態を示す断面図である。すなわち、 （１）ＫＯＨ濃度が３０重量％では狭ギャップ部ＧSと
開口部ＧL（広いギャップ部）とはほぼ同一の速度で
（１１０）面のエッチングが進行していることが分かる
（図２(a)参照）。 （２）しかし、３５重量％では、（３１１）面が発生し
始める(図２(b)参照)。 （３）ＫＯＨ濃度が３５重量％を越える場合、即ち、３
７．５重量％および４０重量％、４５重量％では狭ギャ
ップな領域は、（３１１）面のエッチングレートで、溝
の深さが規定される（図２(c)〜(e)参照）。 （４）開口部では（３１１）面が生じるが、溝の深さは
（１１０）面のエッチングレートで規定されることがわ
かった（図２(c)〜(e)参照）。
て説明する。シリコン（１１０）ウエハをＫＯＨ溶液に
よる異方性ウエットエッチングにあたり、各種ＫＯＨ濃
度におけるエッチング状態を観察した。すなわち、シリ
コン（１１０）ウエハをマイクロマシニングするにあた
り、ＫＯＨの濃度を３０重量％〜４５重量％まで変化さ
せたときに、それぞれの濃度における、（１１０）面ウ
エハのエッチング状態を狭いギャップ部（１０μm幅）
とギャップが非常に大きい場合（開口部）について、ウ
エハ断面側から観察した結果、図２に示す結果が得られ
た。図２(a)〜(e)はＫＯＨ濃度：３０重量％、３５重量
％、３７.５重量％、４０重量％、４５重量％における
シリコンウエハの狭ギャップ部ＧSと開口部ＧLのエッチ
ング形態を示す断面図である。すなわち、 （１）ＫＯＨ濃度が３０重量％では狭ギャップ部ＧSと
開口部ＧL（広いギャップ部）とはほぼ同一の速度で
（１１０）面のエッチングが進行していることが分かる
（図２(a)参照）。 （２）しかし、３５重量％では、（３１１）面が発生し
始める(図２(b)参照)。 （３）ＫＯＨ濃度が３５重量％を越える場合、即ち、３
７．５重量％および４０重量％、４５重量％では狭ギャ
ップな領域は、（３１１）面のエッチングレートで、溝
の深さが規定される（図２(c)〜(e)参照）。 （４）開口部では（３１１）面が生じるが、溝の深さは
（１１０）面のエッチングレートで規定されることがわ
かった（図２(c)〜(e)参照）。
【０００７】エッチング時間と深さ寸法の測定により、
（１１０）面および（３１１）面のエッチングレートを
算出し、ＫＯＨ濃度に対して整理し、図示すると、図３
に示す通りである。（１１０）面でのエッチングレート
Ｒ（１１０）はいずれのＫＯＨ濃度においても（３１
１）面でのエッチングレートＲ（３１１）を上回ってい
るが、濃度が低くなるにつれてエッチングレートは近づ
くことになる。したがって、（３１１）面が生じる限界
は、次の通りである。 Ｒ（３１１）≦Ｒ（１１０）Ｃｏｓθ （１） ただし、θ：（１１０）面と（３１１）面とで構成する
角度（２６．６°）で、等式が成り立つＫＯＨ濃度は、
ＫＯＨ３０重量％と３５重量％の間に位置する。
（１１０）面および（３１１）面のエッチングレートを
算出し、ＫＯＨ濃度に対して整理し、図示すると、図３
に示す通りである。（１１０）面でのエッチングレート
Ｒ（１１０）はいずれのＫＯＨ濃度においても（３１
１）面でのエッチングレートＲ（３１１）を上回ってい
るが、濃度が低くなるにつれてエッチングレートは近づ
くことになる。したがって、（３１１）面が生じる限界
は、次の通りである。 Ｒ（３１１）≦Ｒ（１１０）Ｃｏｓθ （１） ただし、θ：（１１０）面と（３１１）面とで構成する
角度（２６．６°）で、等式が成り立つＫＯＨ濃度は、
ＫＯＨ３０重量％と３５重量％の間に位置する。
【０００８】以上の事実から、図１における狭ギャップ
部及び補助支持部と固定電極間の比較的広いギャップ部
（開口部）の貫通エッチングにおいて、（３１１）面と
（１１０）面のエッチングレートの差に起因した貫通時
間の大幅な違いは、ＫＯＨ約３５重量％以下を使用する
ことによって防止することが可能となる。その結果、貫
通時間の違いに起因したサイドエッチングにより素子構
造の劣化を最低限に押さえることが可能となる。
部及び補助支持部と固定電極間の比較的広いギャップ部
（開口部）の貫通エッチングにおいて、（３１１）面と
（１１０）面のエッチングレートの差に起因した貫通時
間の大幅な違いは、ＫＯＨ約３５重量％以下を使用する
ことによって防止することが可能となる。その結果、貫
通時間の違いに起因したサイドエッチングにより素子構
造の劣化を最低限に押さえることが可能となる。
【０００９】なお、ＫＯＨ濃度３５重量％以下のエッチ
ング溶液を用いることにより、貫通時間の違いに起因し
たサイドエッチングにより素子構造の劣化を最低限に押
さえることができるが、２５重量％未満ではエッチング
レートにばらつきが生じ、精度良いエッチングが不可能
となる。したがって、上記エッチング溶液のＫＯＨ濃度
が２５〜３５重量％とするのがよく、６０℃のエッチン
グ溶液温度では３０重量％前後が最も好ましい。
ング溶液を用いることにより、貫通時間の違いに起因し
たサイドエッチングにより素子構造の劣化を最低限に押
さえることができるが、２５重量％未満ではエッチング
レートにばらつきが生じ、精度良いエッチングが不可能
となる。したがって、上記エッチング溶液のＫＯＨ濃度
が２５〜３５重量％とするのがよく、６０℃のエッチン
グ溶液温度では３０重量％前後が最も好ましい。
【００１０】次に、図１に示す容量検出型加速度センサ
を図４に示す工程で製造する。この加速度センサ１はガ
ラス層１０−シリコンウエハ層２０−ガラス層３０の三
層スタック構造で、図１（ａ）に示される通り、中間に
位置するシリコンウエハ層２０は内部電極部として形成
され、可動電極（質量体）２１と、その両サイドに位置
する固定電極２２、２３、上記質量体を指示する梁２
４、２４とそれに連続するアンカー部２５、これらのエ
レメントを封止構造とするための補助指示部２６から構
成され、加速度検出は図中矢印で示すウエハ面内方向の
一軸となっている。なお、２７は電極パッドである。
を図４に示す工程で製造する。この加速度センサ１はガ
ラス層１０−シリコンウエハ層２０−ガラス層３０の三
層スタック構造で、図１（ａ）に示される通り、中間に
位置するシリコンウエハ層２０は内部電極部として形成
され、可動電極（質量体）２１と、その両サイドに位置
する固定電極２２、２３、上記質量体を指示する梁２
４、２４とそれに連続するアンカー部２５、これらのエ
レメントを封止構造とするための補助指示部２６から構
成され、加速度検出は図中矢印で示すウエハ面内方向の
一軸となっている。なお、２７は電極パッドである。
【００１１】まず、ここではデバイスウエハ層２０とし
てｐ型（１１０）デバイスウエハを用い、面内の（１１
１）方向をＫＯＨによるエッチングを施して０．１度の
角度精度で測定しておく。次に、熱酸化を施し（図４
ａ）、表面にＳｉＯ2膜２０ａを形成する。裏面酸化膜
２０ａをパターニング後、ＫＯＨエッチング溶液にて、
異方性エッチングを行い、中央の広い溝２０ｂとその両
側の狭い溝２０ｃとを形成し、狭い再度熱酸化を行う
（図４ｂ参照）。
てｐ型（１１０）デバイスウエハを用い、面内の（１１
１）方向をＫＯＨによるエッチングを施して０．１度の
角度精度で測定しておく。次に、熱酸化を施し（図４
ａ）、表面にＳｉＯ2膜２０ａを形成する。裏面酸化膜
２０ａをパターニング後、ＫＯＨエッチング溶液にて、
異方性エッチングを行い、中央の広い溝２０ｂとその両
側の狭い溝２０ｃとを形成し、狭い再度熱酸化を行う
（図４ｂ参照）。
【００１２】そして、デバイスウエハ２０層とガラス層
（パイレクスガラス製）１０とを陽極接合する。その
後、スパッタリングとリフトオフ法にて電極パッド２７
を形成し、センサ構造体形成のための酸化膜パターニン
グをＲＩＥ（Reactive Ion etching）にて行う（図４ｃ
参照）。
（パイレクスガラス製）１０とを陽極接合する。その
後、スパッタリングとリフトオフ法にて電極パッド２７
を形成し、センサ構造体形成のための酸化膜パターニン
グをＲＩＥ（Reactive Ion etching）にて行う（図４ｃ
参照）。
【００１３】次に、３０重量％ＫＯＨエッチング溶液に
て異方性エッチングを行う（図４ｄ参照）。このとき、
最小の初期電極ギャップは２μmであるため、狭ギャッ
プ領域のエッチングレート改善に、表面張力低減を目的
として界面活性剤を添加し、超音波付加によるエッチン
グを行う。得られる狭ギャップ部ＧSは幅５μm以下、ア
スペクト比２０以上でほぼ２５であった。
て異方性エッチングを行う（図４ｄ参照）。このとき、
最小の初期電極ギャップは２μmであるため、狭ギャッ
プ領域のエッチングレート改善に、表面張力低減を目的
として界面活性剤を添加し、超音波付加によるエッチン
グを行う。得られる狭ギャップ部ＧSは幅５μm以下、ア
スペクト比２０以上でほぼ２５であった。
【００１４】この段階で加速度センサの構造が完成す
る。その後、酸化膜をＢＨＦ（Buffered Hydro Fluorid
e）にて除去し、質量体がリリースされる。一方、セン
サエレメントの検出部密閉用に、上部パイレックスガラ
ス３０を用意し、可動電極２１に対応する領域に凹部３
１を、電極パッド２７に対応する領域に貫通穴３２を超
音波加工により設ける。その後、この上部パイレックス
ガラス３０とデバイスウエハ２０はアライメントされ、
陽極接合される（図４ｅ参照）。
る。その後、酸化膜をＢＨＦ（Buffered Hydro Fluorid
e）にて除去し、質量体がリリースされる。一方、セン
サエレメントの検出部密閉用に、上部パイレックスガラ
ス３０を用意し、可動電極２１に対応する領域に凹部３
１を、電極パッド２７に対応する領域に貫通穴３２を超
音波加工により設ける。その後、この上部パイレックス
ガラス３０とデバイスウエハ２０はアライメントされ、
陽極接合される（図４ｅ参照）。
【００１５】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、シリコン（１１０）ウエハに対し異方性エッチ
ングにより、狭ギャップ部と広いギャップ部(開口部)と
を同時に貫通エッチングすることができるので、（３１
１）面と（１１０）面のエッチングレートの差に起因し
た貫通時間の大幅な違いに起因したサイドエッチングを
防止し、素子構造の劣化を最低限に押えて半導体のマイ
クロマシニングが可能となる。
よれば、シリコン（１１０）ウエハに対し異方性エッチ
ングにより、狭ギャップ部と広いギャップ部(開口部)と
を同時に貫通エッチングすることができるので、（３１
１）面と（１１０）面のエッチングレートの差に起因し
た貫通時間の大幅な違いに起因したサイドエッチングを
防止し、素子構造の劣化を最低限に押えて半導体のマイ
クロマシニングが可能となる。
【００１６】特に、好ましい具体例によれば、幅１０μm
以下、好ましくは５μm以下で、ハイアスペクト比、好
ましくはアスペクト比２０以上の狭ギャップ部とそれよ
り広いギャップの開口部を同時に貫通エッチングするこ
とができるので、狭ギャップ部と広いギャップの開口部
を有する容量検出型加速度センサがマイクロマシニング
技術による製造が可能となる。また、エッチング溶液の
ＫＯＨ濃度が２５〜３５重量％とすることにより、エッ
チングレートにばらつきが生じず、精度良い貫通エッチ
ングが可能となる。
以下、好ましくは５μm以下で、ハイアスペクト比、好
ましくはアスペクト比２０以上の狭ギャップ部とそれよ
り広いギャップの開口部を同時に貫通エッチングするこ
とができるので、狭ギャップ部と広いギャップの開口部
を有する容量検出型加速度センサがマイクロマシニング
技術による製造が可能となる。また、エッチング溶液の
ＫＯＨ濃度が２５〜３５重量％とすることにより、エッ
チングレートにばらつきが生じず、精度良い貫通エッチ
ングが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を用いて製作した容量検出型加速度セ
ンサの構造を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその
Ａ−Ａ線断面図である。
ンサの構造を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその
Ａ−Ａ線断面図である。
【図２】 本発明の狭ギャップ部と開口部のシリコン
（１１０）ウエハのＫＯＨ濃度（３０〜４５重量％）に
対するエッチング特性を示す断面図である。
（１１０）ウエハのＫＯＨ濃度（３０〜４５重量％）に
対するエッチング特性を示す断面図である。
【図３】 ＫＯＨ濃度と各（１１０）面および（３１
１）面のエッチングレートとの関係を示すグラフであ
る。
１）面のエッチングレートとの関係を示すグラフであ
る。
【図４】 本発明方法を用いた容量検出型加速度センサ
の製造工程図である。
の製造工程図である。
【符号の説明】 １ 加速度センサ、１０，３０ ガラス層、２０ 内部
電極部、ＧS 狭ギャップ部、ＧL 開口部。
電極部、ＧS 狭ギャップ部、ＧL 開口部。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
Claims (3)
- 【請求項１】 シリコン（１１０）ウエハに（１１１）
面で対向するギャップ部が幅１０μm以下の狭ギャップ
部とそれより広いギャップ部を異方性エッチングにより
形成するにあたり、 エッチング溶液としてＫＯＨ濃度３５％以下のエッチン
グ溶液を用い、上記シリコン（１１０）ウエハに対し、
Ｒ（３１１）をＲ（１１０）に対して、 Ｒ（３１１）≦Ｒ（１１０）Ｃｏｓθ （１） （ただし、Ｒ（１１０）は（１１０）面のエッチングレ
ート、Ｒ（３１１）は（３１１）面のエッチングレー
ト、θは（１１０）面と（３１１）面とで構成する角
度）に設定する工程と、 上記（１１１）面で対向するギャップ部が幅１０μm以
下の狭ギャップ部とそれより広いギャップ部を同時に貫
通エッチングする工程とからなることを特徴とする半導
体のマイクロマシニング方法。 - 【請求項２】 上記エッチング溶液のＫＯＨ濃度が約２
５〜３５重量％である請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 上記シリコン（１１０）ウエハがガラス
ーシリコンーガラスの三層スタック構造をなす容量検出
型加速度センサーの内部電極部であり、電極間が幅５μ
m以下、アスペクト比２０以上の狭ギャップ部で区分さ
れる領域を有する請求項１記載の方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23213696A JP3567052B2 (ja) | 1996-09-02 | 1996-09-02 | 半導体のマイクロマシニング方法 |
| US08/806,150 US5980762A (en) | 1996-09-02 | 1997-02-25 | Method of micromachining a semiconductor |
| KR1019970008101A KR100238999B1 (ko) | 1996-09-02 | 1997-03-11 | 반도체의 마이크로머시닝방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23213696A JP3567052B2 (ja) | 1996-09-02 | 1996-09-02 | 半導体のマイクロマシニング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1079519A true JPH1079519A (ja) | 1998-03-24 |
| JP3567052B2 JP3567052B2 (ja) | 2004-09-15 |
Family
ID=16934565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23213696A Expired - Fee Related JP3567052B2 (ja) | 1996-09-02 | 1996-09-02 | 半導体のマイクロマシニング方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5980762A (ja) |
| JP (1) | JP3567052B2 (ja) |
| KR (1) | KR100238999B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030067847A (ko) * | 2002-02-08 | 2003-08-19 | 조동일 | 갈륨아세나이드 반도체 미세구조물의 제조 방법 |
| KR100438812B1 (ko) * | 1997-09-29 | 2004-12-23 | 삼성전자주식회사 | 초미세소자제작을위한마이크로기계가공방법 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6756247B1 (en) * | 1998-01-15 | 2004-06-29 | Timothy J. Davis | Integrated large area microstructures and micromechanical devices |
| US7692179B2 (en) * | 2004-07-09 | 2010-04-06 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Nanowire device with (111) vertical sidewalls and method of fabrication |
| US7560039B2 (en) * | 2004-09-10 | 2009-07-14 | Lexmark International, Inc. | Methods of deep reactive ion etching |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3579057A (en) * | 1969-08-18 | 1971-05-18 | Rca Corp | Method of making a semiconductor article and the article produced thereby |
| JPS533081A (en) * | 1976-06-30 | 1978-01-12 | Hitachi Ltd | Integrated circuit wiring method |
| US4717681A (en) * | 1986-05-19 | 1988-01-05 | Texas Instruments Incorporated | Method of making a heterojunction bipolar transistor with SIPOS |
| US4758368A (en) * | 1986-07-21 | 1988-07-19 | Motorola Inc. | Method for etching silicon wafers using a potassium hydroxide and water etching solution |
| US5201987A (en) * | 1990-06-04 | 1993-04-13 | Xerox Corporation | Fabricating method for silicon structures |
| DE4037202A1 (de) * | 1990-11-22 | 1992-05-27 | Asea Brown Boveri | Verfahren zum herstellen von graeben in einem einkristallinen siliziumkoerper |
| US5096535A (en) * | 1990-12-21 | 1992-03-17 | Xerox Corporation | Process for manufacturing segmented channel structures |
| US5589083A (en) * | 1993-12-11 | 1996-12-31 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Method of manufacturing microstructure by the anisotropic etching and bonding of substrates |
| JPH07191055A (ja) * | 1993-12-27 | 1995-07-28 | Hitachi Ltd | 静電容量式加速度センサ |
| US5804090A (en) * | 1995-03-20 | 1998-09-08 | Nissan Motor Co., Ltd. | Process for etching semiconductors using a hydrazine and metal hydroxide-containing etching solution |
| US5711891A (en) * | 1995-09-20 | 1998-01-27 | Lucent Technologies Inc. | Wafer processing using thermal nitride etch mask |
| US5883012A (en) * | 1995-12-21 | 1999-03-16 | Motorola, Inc. | Method of etching a trench into a semiconductor substrate |
-
1996
- 1996-09-02 JP JP23213696A patent/JP3567052B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-02-25 US US08/806,150 patent/US5980762A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-03-11 KR KR1019970008101A patent/KR100238999B1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100438812B1 (ko) * | 1997-09-29 | 2004-12-23 | 삼성전자주식회사 | 초미세소자제작을위한마이크로기계가공방법 |
| KR20030067847A (ko) * | 2002-02-08 | 2003-08-19 | 조동일 | 갈륨아세나이드 반도체 미세구조물의 제조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3567052B2 (ja) | 2004-09-15 |
| KR100238999B1 (ko) | 2000-01-15 |
| KR19980023966A (ko) | 1998-07-06 |
| US5980762A (en) | 1999-11-09 |
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