JPH11177107A

JPH11177107A - 半導体装置および半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JPH11177107A
Application number: JP9335861A
Authority: JP
Inventors: Masaki Hirota; 正樹廣田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1997-12-05
Filing date: 1997-12-05
Publication date: 1999-07-02
Anticipated expiration: 2017-12-05
Also published as: JP3840768B2

Abstract

(57)【要約】【課題】大きな強度を発揮することができる半導体装
置およびその製造方法を提供する。【解決手段】半導体基板１上に犠牲層１１を形成する
犠牲層形成工程と、犠牲層１１を被覆する窒化膜４を形
成するメンブレン形成工程と、窒化膜４を貫通する開口
４０を形成するエッチング孔形成工程と、開口４０を介
して犠牲層１１の一部を酸化して酸化層５を形成する酸
化工程と、開口４０と連通し酸化層５を貫通して少なく
とも犠牲層１１に到達するエッチング孔１２を形成する
エッチング孔形成工程と、エッチング孔１２を介して犠
牲層１１および半導体基板１をエッチングし窒化膜４と
半導体基板１との間に空間１Ａを形成する空間形成工程
とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体材料を加工
することにより作製される半導体装置、および半導体材
料を加工して構造体を作製する半導体装置の製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平８−２８５６８０号公報にシリコ
ン基板上に製造される赤外線検出装置が開示されてい
る。このような赤外線検出装置をマトリクス状に配列し
て被写体からの赤外線を捉えることにより、被写体像を
撮像することができる。図９に示すように、赤外線検出
装置はシリコン基板１０１と、赤外線による温度上昇を
検出する赤外線検知部１０２と、赤外線検知部１０２を
支持するとともに赤外線検知部１０２への電気的な接続
を確保する橋部１０３とを備える。また、赤外線検出部
１０２および橋部１０３の下方にはシリコン基板１０１
をエッチングして形成された空洞１０１Ａを設けること
により、赤外線検出部１０２をシリコン基板１０１から
熱的に分離するように構成されている。赤外線検出部１
０２を熱的に分離するのは、赤外線検出部１０２から熱
がすぐに流出しないように構成して赤外線検出感度を高
めるためである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように高感度の赤
外線センサを得るためには赤外線検出部１０２とシリコ
ン基板１０１との間に空間を設ける必要があるので、赤
外線検出部１０２および橋部１０３をメンブレン（膜）
構造とする必要がある。しかし、メンブレン構造はそれ
自体強度が弱くなりやすいうえに、赤外線検出部１０２
の下方に空洞１０１Ａを形成するためには、製造工程に
おいてシリコン基板に向けてエッチング液を十分に供給
するための開口を設ける必要があり、ますます強度が小
さくなるという問題がある。このような問題に対処する
ため、特開平８−２８５６８０号公報では、検出部１０
２および橋部１０３の端部に梁１０２ａおよび梁１０３
ａを設け、検出部１０２および橋部１０３の断面形状を
コの字型に形成することで強度を補う構成が開示されて
いる。

【０００４】しかし、検出部１０２および橋部１０３を
コの字型に形成すると、直角に折れ曲った部分に応力が
集中するため破壊されやすい。そのうえ、製造上、直角
に折れ曲った梁１０２ａ、１０３ａの付根部分、すなわ
ち応力が集中する部分は膜厚が薄くなるため、ますます
破壊されやすくなり、メンブレンの強度を大きく増加さ
せることは困難である。

【０００５】本発明の目的は、大きな強度を発揮するこ
とができる半導体装置およびその製造方法を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】一実施の形態を示す図１
〜図２に対応づけて説明すると、請求項１に記載の発明
は、半導体基板１上に犠牲層１１を形成する犠牲層形成
工程と、犠牲層１１を被覆するメンブレン４を形成する
メンブレン形成工程と、メンブレン４を貫通する開口４
０を形成するエッチング孔形成工程と、開口４０を介し
て犠牲層１１の一部を酸化して酸化層５を形成する酸化
工程と、開口４０と連通し酸化層５を貫通して少なくと
も犠牲層１１に到達するエッチング孔１２を形成するエ
ッチング孔形成工程と、エッチング孔１２を介して犠牲
層１１および半導体基板１をエッチングしメンブレン４
と半導体基板１との間に空間１Ａを形成する空間形成工
程とを備えることにより上述の目的が達成される。請求
項２に記載の発明は、請求項１に記載の半導体の製造方
法において、空間形成工程における半導体基板１のエッ
チングを異方性エッチングとしたものである。請求項３
に記載の発明は、請求項１または２に記載の半導体の製
造方法において、半導体基板は基板表面を（１００）面
とするシリコン基板１であり、犠牲層１１は多結晶シリ
コンからなるものである。請求項４に記載の発明は、凹
部１Ａが形成された半導体基板１と、凹部１Ａの一部を
覆う略平面状のメンブレン４とを備える半導体装置に適
用される。そして、メンブレン４はその端部４ａにおい
て滑らかな断面形状となるように屈曲して形成されてい
ることにより上述の目的が達成される。請求項５に記載
の発明は、凹部１Ａが形成された半導体基板１と、凹部
１Ａの一部を覆う略平面状のメンブレンＭＢとを備える
半導体装置に適用される。そして、メンブレンＭＢはそ
の端部の近傍において端部に向けて滑らかに膜厚が増加
する形状とされていることにより上述の目的が達成され
る。請求項６に記載の発明は、エッチングによって凹部
１Ａが形成される半導体基板１と、凹部１Ａを覆う略平
面状のメンブレン４とを備える半導体装置に適用され
る。そして、メンブレン４には凹部１Ａを形成する際に
エッチング媒体を半導体基板１に向けて供給するための
エッチング孔１２が貫通され、メンブレン４はエッチン
グ孔１２の周端部４ａにおいて滑らかな断面形状となる
ように屈曲して形成されていることにより上述の目的が
達成される。請求項７に記載の発明は、エッチングによ
って凹部１Ａが形成される半導体基板１と、凹部１Ａを
覆う略平面状のメンブレンＭＢとを備える半導体装置に
適用される。そして、メンブレンＭＢには凹部１Ａを形
成する際にエッチング媒体を半導体基板１に向けて供給
するためのエッチング孔１２が貫通され、メンブレンＭ
Ｂはエッチング孔１２の近傍においてエッチング孔１２
の周端面に向けて滑らかに膜厚が増加する形状とされて
いることにより上述の目的が達成される。

【０００７】

【発明の効果】請求項１〜３に記載の発明によれば、メ
ンブレンを貫通する開口を介して犠牲層の一部を酸化し
て酸化層を形成する酸化工程と、開口と連通し酸化層を
貫通して少なくとも犠牲層に到達するエッチング孔を形
成するエッチング孔形成工程と、エッチング孔を介して
犠牲層および半導体基板をエッチングしメンブレンと半
導体基板との間に空間を形成する空間形成工程とを備え
るので、メンブレンの強度を大きなものとすることがで
きるとともに、空間形成工程の時間を短縮できる。請求
項４に記載の発明によれば、メンブレンはその端部にお
いて滑らかな断面形状となるように屈曲して形成されて
いるので、メンブレンの強度を大きなものとすることが
できる。請求項５に記載の発明によれば、メンブレンは
その端部の近傍において端部に向けて滑らかに膜厚が増
加する形状とされているので、メンブレンの強度を大き
なものとすることができる。請求項６に記載の発明によ
れば、メンブレンはエッチング孔の周端部において滑ら
かな断面形状となるように屈曲して形成されているの
で、メンブレンの強度を大きなものとすることができ
る。請求項７に記載の発明によれば、メンブレンはエッ
チング孔の近傍においてエッチング孔の周端面に向けて
滑らかに膜厚が増加する形状とされているので、メンブ
レンの強度を大きなものとすることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図８を用いて、本発
明による半導体装置の一実施の形態について説明する。
本実施の形態の半導体装置は熱型赤外線センサへの本発
明の適用について示したものである。例えば、図１およ
び図２に示す熱型赤外線センサを１つのシリコン基板１
上にマトリクス状に配列することにより、被写体から放
射される赤外線を捉えて被写体を撮像することができ
る。

【０００９】図１は本実施の形態の装置の熱型赤外線セ
ンサの断面を、図２は図１におけるII−II方向から見た
熱型赤外線センサの各層の配置を、図３はシリコン基板
１を図１のIII−III方向から見た状態をそれぞれ示して
いる。図１において、１は各センサがマトリクス状に配
置されるシリコン基板であり、図１および図３に示すよ
うに、点Ｔ（図１および図３）を頂点とする四角錐の一
部形状を呈する凹部１Ａが形成されている。この凹部１
Ａは後述するメンブレンＭＢをシリコン基板１から熱的
に分離することにより、センサの感度を高めるためのも
のである。

【００１０】図１において、２はシリコン基板１のすぐ
上層に設けられた酸化膜（ＳｉＯ₂膜）であり、シリコ
ン基板１の一部をＬＯＣＯＳ（選択酸化法）により酸化
し、あるいはシリコン基板１の全面に被覆酸化膜を設け
た後、部分的に酸化膜を除去することにより形成され
る。後述するように、酸化膜２は凹部１Ａの領域を規定
するという製造上の目的で設けられたものである。

【００１１】図１においてＭＢはメンブレン（膜）であ
り、酸化膜２の上層に設けられる。図１および図２に示
すように、メンブレンＭＢは酸化膜２を介してシリコン
基板１に対して固定されるとともに、酸化膜２が形成さ
れた領域からほぼ面一に延設されて凹部１Ａを覆ってい
る。メンブレンＭＢには矩形のエッチング孔１２が４つ
開口され（図２）、メンブレンＭＢで仕切られる凹部１
Ａの内部空間と、図１における上方の外部空間とがエッ
チング孔１２を介して互いに連通している。後述するよ
うに、エッチング孔１２は凹部１Ａを形成するためのシ
リコン基板１のエッチング工程において、エッチング液
をシリコン基板１に到達させるためのものである。

【００１２】図１および図２に示すように、メンブレン
ＭＢは窒化膜４、酸化膜５、酸化膜６、アルミニウム配
線７ａ〜７ｅ、ｐ型ポリシリコン配線８ａ，８ｂ、ｎ型
ポリシリコン配線９ａ，９ｂおよび吸収層１０から構成
される。

【００１３】図１および図２に示すように、窒化膜４は
酸化膜２のすぐ上層においてメンブレンＭＢの全面にわ
たり形成され、図１に示すように、窒化膜４にはエッチ
ング孔１２の全周にわたり上方に屈曲された端部４ａが
形成されている。この端部４ａは後述する製造方法に起
因して、その断面形状は滑らかな曲線を描いて屈曲して
いる。また端部４ａの下面側には、エッチング孔１２の
全周にわたり酸化膜５が固着されている。

【００１４】窒化膜４の上面にはアルミニウム配線７ａ
〜７ｅ、ｐ型ポリシリコン配線８ａ，８ｂおよびｎ型ポ
リシリコン配線９ａ，９ｂが形成され、図２に示すよう
に、順に、アルミニウム配線７ａ、ｎ型ポリシリコン配
線９ａ、アルミニウム配線７ｂ、ｐ型ポリシリコン８
ａ、アルミニウム配線７ｃ、ｎ型ポリシリコン９ｂ、ア
ルミニウム配線７ｄ、ｐ型ポリシリコン８ｂおよびアル
ミニウム配線７ｅが直列に接続されている。これによ
り、ｎ型ポリシリコンとｐ型ポリシリコンとを組合せて
なる熱電対を２対直列接続した回路が形成される。

【００１５】窒化膜４の上層には窒化膜４の全面にわた
り酸化膜６が設けられており、この酸化膜６はエッチン
グ孔１２の全周にわたる端部６ａにおいて、窒化膜４
（端部４ａ）の形状に即して滑らかな形状に屈曲されて
いる。

【００１６】図１および図２に示すように、メンブレン
の中央部には酸化層６の上に赤外線を吸収する吸収層１
０が形成されている。吸収層１０の材料としては、例え
ば金黒が用いられ、図２に示すように、吸収層１０をｐ
型ポリシリコン配線８ａ，８ｂおよびｎ型ポリシリコン
配線９ａ，９ｂの一部に掛かるように設けることにより
熱起電力の発生に必要な温度差を作り出すことができ
る。

【００１７】次に、本実施の形態の装置の動作について
説明する。図１において上方から吸収層１０に赤外線が
照射されると、吸収層１０の部分の温度が上昇し、ｐ型
ポリシリコン配線８ａ，８ｂおよびｎ型ポリシリコン配
線９ａ，９ｂで構成される熱電対によってアルミニウム
配線７ａおよびアルミニウム配線７ｅの間に温度変化に
応じた電圧が発生する。したがってこの電圧に基づき、
入射した赤外線の強度を測定することができる。例え
ば、１つのシリコン基板１にマトリクス上に赤外線セン
サを設けるとともに、被写体をシリコン基板１上に結像
させる結像光学系を組合せることにより、被写体から到
達する赤外線の被写体像を得ることができる。この場
合、通常は、各センサを走査する走査回路を用いて各セ
ンサで生じる電圧を順次読み出すように構成される。

【００１８】本実施の形態では、シリコン基板１に凹部
１Ａを形成することによって、熱電対が形成されたメン
ブレンＭＢをシリコン基板１から熱的に分離しているの
で、吸収層１０に入射した赤外線に基づく熱がシリコン
基板１に逃げず、赤外線の照射に基づくメンブレンＭＢ
の温度上昇の温度幅を大きくすることができる。このた
め高感度の赤外線センサを得ることができる。

【００１９】また、本実施の形態ではメンブレンＭＢに
はエッチング孔１２が設けられているので、メンブレン
ＭＢに力が加えられるとエッチング孔１２の周囲に応力
が集中する。しかし、上述のようにエッチング孔１２の
周囲では窒化膜４および酸化膜６が滑らかな断面形状で
折り曲げられており、さらに窒化膜４のエッチング孔１
２の周囲には酸化膜５が付着しているので、この部分で
の折り曲げ強度が大きく、メンブレンＭＢが壊れにく
い。したがって、振動を受けた場合、あるいは例えば液
体中での測定に際して液体からの力を受けた場合等に破
損しにくいセンサを得ることができる。

【００２０】＜製造方法＞次に、図４〜図８を用いて、
本実施の形態の半導体装置の製造方法について説明す
る。まず、半導体基板、例えば図４（ａ）に示すシリコ
ン基板１を用意する。この半導体基板（シリコン基板
１）の基板表面の主たる面方向は（１００）である。次
に、図４（ｂ）に示すように、シリコン基板１の上面に
部分的に酸化膜（ＳｉＯ₂ 膜）２を形成する。図４
（ｂ）はＬＯＣＯＳ（選択酸化法）により酸化膜２を形
成した場合を示しているが、被覆酸化膜をシリコン基板
１に全面に形成した後、その酸化膜を部分的にエッチン
グにより除去することにより同様のパターンの酸化膜を
形成してもよい。ＬＯＣＯＳ（選択酸化法）は、例え
ば、窒化シリコン膜のマスクを予め形成しておき、窒化
シリコン膜のない部分からシリコン基板１を酸化させる
方法であり公知の技術である。ＬＯＣＯＳ（選択酸化
法）によれば、バーズビークの現象により酸化膜２の端
部の急激な段差が発生しないので、後工程との関係で有
利となる。

【００２１】次に、図５（ａ）に示すように、シリコン
基板１が露出している部分に、全体として固有の面方位
を有しない材料、例えば多結晶シリコン等による犠牲層
１１を形成する。犠牲層１１は全面に層を形成した後、
不要な部分をエッチングで除去することにより形成でき
る。図５（ａ）に示すように、犠牲層１１はシリコン基
板１の露出部分の全面を覆うとともに、その端部が酸化
膜２にかかるようにエッチングされる。

【００２２】次に、図５（ｂ）に示すように、犠牲層１
１および酸化膜２の上面全体に窒化膜４を形成する。本
実施の形態では窒化膜４としたが、窒化膜に代えて、ア
ルカリ系のシリコン異方性エッチング液、例えばヒドラ
ジン、ＫＯＨあるいはＴＭＡＨ等に対して対腐食性があ
り、後述の酸化工程において酸化種を拡散させない他の
材料を用いてもよい。なお、アルカリ系のエッチング液
は後工程におけるシリコン基板１のエッチングに用いら
れる。

【００２３】続いて、図６（ａ）に示すように、窒化膜
４にシリコン基板１のエッチングのための開口４０を形
成する。開口４０はエッチング孔１２に相当する形状と
される。

【００２４】開口４０を形成した後、シリコン基板１を
酸化炉に入れて、所定時間、高温の酸化雰囲気中で酸化
する。窒化膜４がマスクとして機能し、ＬＯＣＯＳ（選
択酸化法）による酸化が行われる。窒化膜４は酸化種を
拡散させないため、上層に窒化膜４が形成された部分の
犠牲層１１には変化が生じないが、開口４０の部分から
は犠牲層１１に酸化種が拡散し、犠牲層１１が酸化され
て酸化膜５が形成される。図６（ｂ）に示すように、犠
牲層１１は酸化によって約２倍に体積が増加するため、
酸化膜５は開口４０の部分で盛り上がる。酸化種は開口
４０の領域よりもさらに横方向に拡散するが、開口４０
から横方向に離れるにつれて酸化種の濃度が低下するた
め、体積の増加が徐々に小さくなる、いわゆるバーズビ
ークの現象を生ずる。このため酸化種の拡散にともなっ
て窒化膜４の端部４ａは開口４０の周囲に向けて反り上
がるように変形するが、その断面形状は急激に折れ曲る
部分がなく滑らかな形状を描く。なお、酸化膜５の厚み
は最大でも犠牲層１１の約２倍よりも大きくならないの
で、端部４ａの断面形状の曲率半径を大きくするために
は犠牲層１１の膜厚を大きくする必要がある。

【００２５】次に、窒化膜４の上層にアルミニウム、ｐ
型ポリシリコン、ｎ型ポリシリコンの各層について成膜
およびエッチングを行い、図２に示すパターンのアルミ
ニウム配線７ａ〜７ｅ、ｐ型ポリシリコン配線８ａ，８
ｂおよびｎ型ポリシリコン配線９ａ，９ｂをそれぞれ形
成する。さらに、図７（ａ）に示すように全面に酸化膜
（ＳｉＯ₂ 膜）６を形成する。

【００２６】次に、開口４０と同軸上に、開口４０と可
能な限り同じ寸法のエッチング孔１２を形成する。この
エッチング孔１２は、後述する液相異方性エッチングに
おいてシリコン基板１を部分的に除去する際にエッチン
グ液を供給するためのものである。したがって、エッチ
ング孔１２は酸化膜５を貫通して、少なくとも下層の犠
牲層１１、あるいはさらに犠牲層１１を貫通してシリコ
ン基板１に到達するものでなければならない。エッチン
グ孔１２の形成には、例えば、異方性の高い気相異方性
エッチングを用いることができ、このような高い異方性
を有するエッチング方法を使用した場合には、図７
（ｂ）に示すように、酸化種の横方向への拡散により生
じた酸化膜５の端部（バーズビークの先端部）がエッチ
ングされずに残留する。なお、図７（ｂ）ではエッチン
グ孔１２をシリコン基板１に到達するように形成してい
るが、上述のようにエッチング孔１２が少なくとも犠牲
層１１に到達していさえすれば、後工程におけるシリコ
ン基板１のエッチングが可能である。

【００２７】続いて、酸化膜との選択比が高い液相エッ
チング液、例えばヒドラジン等を用いて犠牲層１１およ
びシリコン基板１のエッチングを行い、図８に示すよう
に凹部１Ａを形成する。シリコン基板１の異方性エッチ
ングにより凹部１Ａの形状が四角錐の一部を構成するよ
うな形状（図３）となるのは、シリコン基板１の（１０
０）面はエッチングされ易く、（１１１）面はエッチン
グされにくいため、酸化膜２によって規定される（１１
１）面から先にエッチングがほとんど進行しないためで
ある。

【００２８】一方、犠牲層１１についてはエッチングの
異方性がないため、エッチング液によりその全体が除去
される。このため、犠牲層１１が除去されたシリコン基
板１の上面側にもエッチング液が進入し、この部分から
もシリコン基板１のエッチングが進行する。このよう
に、本実施の形態では窒化膜４とシリコン基板１との間
にエッチング液により除去可能な犠牲層１１を設けてい
るので、犠牲層１１が除去された部位からエッチング液
が進入し、よってシリコン基板１のエッチング速度を早
めることができる。本実施の形態では犠牲層１１とシリ
コン基板１とを同時にエッチングしているが、犠牲層１
１を構成する組成によっては、犠牲層１１およびシリコ
ン基板１のエッチングをそれぞれ別工程で行うようにし
てもよい。この場合には、犠牲層１１のみをエッチング
液により除去した後、別のエッチング液を用いてシリコ
ン基板１について異方性エッチングを行えばよい。

【００２９】最後に、図１および図２に示すように、酸
化層６の上にｐ型ポリシリコン配線８ａ，８ｂ、ｎ型ポ
リシリコン配線９ａ，９ｂの一部、アルミニウム配線７
ｂおよび７ｄを覆うように金黒の吸収層１０を形成する
ことで、本実施の形態の装置（赤外線センサ）が完成す
る。

【００３０】本実施の形態では、エッチング孔１２の周
囲において窒化膜４および酸化膜６が滑らかな断面形状
となるように屈曲されており、厚みも均一であるから、
直角に折り曲げられた形状の場合のように一部に応力が
集中せず破壊しにくい。このためメンブレンＭＢの強度
を大きくすることができる。

【００３１】また、本実施の形態では、エッチング孔１
２の周囲において窒化膜４および酸化膜６が滑らかな断
面形状となるように屈曲されており、また窒化膜４の下
面側に酸化膜５が残留している。したがって、仮に均一
の厚みであれば応力が集中するエッチング孔１２に近い
部分ほどメンブレンＭＢ全体の膜厚が大きくされている
ので、応力集中を防ぐことができる。このため、メンブ
レンＭＢの強度を大きくすることができる。

【００３２】本実施の形態では、最終的に酸化膜５の一
部を残すようにしているが、酸化膜５に相当する部分を
最終的には除去するようにしてもよい。この部分がない
場合であっても、エッチング孔の周囲において滑らかな
断面形状となるようにメンブレンが屈曲していることに
より、メンブレンの強度を大きなものとすることが可能
である。なお、酸化膜５に相当する部分の除去はエッチ
ングにより行うことができる。この場合、酸化膜５に相
当する部分の組成は、他の部分の性質（耐エッチング
性）との関係を考慮して、適宜選択される。

【００３３】本実施の形態では、犠牲層を凹部１Ａの全
体にかかるように形成しているので、シリコン基板１の
エッチングに際してシリコン基板１の全面にエッチング
液が進入する。このため、エッチング時間を短縮するこ
とができる。また、犠牲層１１を凹部１Ａの全体にかか
るように形成しているために、エッチング孔１２の位置
がどこであってもエッチングが短時間で終了し、製造上
の問題を生じない。このため、エッチング孔１２を赤外
線センサの性能に大きな影響を与えない位置に設定でき
るので、高性能の赤外線センサが得られる。

【００３４】本実施の形態では、犠牲層の一部を酸化す
ることによって体積を増大させ、その部分の厚みを増加
させるようにしている。このため、例えば蒸着工程とエ
ッチング工程とを組合せてその部分の厚みを増加させる
ような工程と比較した場合には、新たな追加マスクが不
要等、工程が単純化できるうえ、厚みの制御が容易とな
る利点がある。また、このような薄膜のエッチングによ
り犠牲層に凹凸を形成する場合には、なだらかな形状の
凹凸を形成することはできず、本実施の形態のように上
層（窒化膜４および酸化膜６に相当）を滑らかに屈曲し
た形状とすることは困難である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態の半導体装置を示す断面図。

【図２】図１のII−II線方向から見た本実施の形態の半
導体装置の構成要素の配置を示す図。

【図３】図１のIII−III線方向から見た本実施の形態の
半導体装置のシリコン基板を示す平面図。

【図４】本実施の形態の半導体装置の製造工程を示す断
面図であり、（ａ）はシリコン基板を示す図、（ｂ）は
酸化膜２を形成した状態を示す図。

【図５】本実施の形態の半導体装置の製造工程を示す断
面図であり、（ａ）は犠牲層を形成した状態を示す図、
（ｂ）は窒化膜を形成した状態を示す図。

【図６】本実施の形態の半導体装置の製造工程を示す断
面図であり、（ａ）は開口を形成した状態を示す図、
（ｂ）は酸化膜５を形成した状態を示す図。

【図７】本実施の形態の半導体装置の製造工程を示す断
面図であり、（ａ）は酸化膜６を形成した状態を示す
図、（ｂ）はエッチング孔を形成した状態を示す図。

【図８】本実施の形態の半導体装置の製造工程において
凹部を形成した状態を示す断面図。

【図９】従来の赤外線検出装置を示す図。

【符号の説明】

１シリコン基板１Ａ凹部４窒化膜４ａ端部５酸化膜１１犠牲層１２エッチング孔４０開口ＭＢメンブレン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体基板上に犠牲層を形成する犠牲層
形成工程と、前記犠牲層を被覆するメンブレンを形成するメンブレン
形成工程と、前記メンブレンを貫通する開口を形成する開口形成工程
と、前記開口を介して前記犠牲層の一部を酸化して酸化層を
形成する酸化工程と、前記開口と連通し前記酸化層を貫通して少なくとも前記
犠牲層に到達するエッチング孔を形成するエッチング孔
形成工程と、前記エッチング孔を介して前記犠牲層および前記半導体
基板をエッチングし前記メンブレンと前記半導体基板と
の間に空間を形成する空間形成工程とを備えることを特
徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】前記空間形成工程における前記半導体基
板のエッチングは異方性エッチングであることを特徴と
する請求項１に記載の半導体の製造方法。
【請求項３】前記半導体基板は基板表面を（１００）
面とするシリコン基板であり、前記犠牲層は多結晶シリ
コンからなることを特徴とする請求項１または２に記載
の半導体の製造方法。
【請求項４】凹部が形成された半導体基板と、前記凹部の一部を覆う略平面状のメンブレンとを備える
半導体装置において、前記メンブレンはその端部において滑らかな断面形状と
なるように屈曲して形成されていることを特徴とする半
導体装置。
【請求項５】凹部が形成された半導体基板と、前記凹部の一部を覆う略平面状のメンブレンとを備える
半導体装置において、前記メンブレンはその端部の近傍において前記端部に向
けて滑らかに膜厚が増加する形状とされていることを特
徴とする半導体装置。
【請求項６】エッチングによって凹部が形成される半
導体基板と、前記凹部を覆う略平面状のメンブレンとを備える半導体
装置において、前記メンブレンには前記凹部を形成する際にエッチング
媒体を前記半導体基板に向けて供給するためのエッチン
グ孔が貫通され、前記メンブレンは前記エッチング孔の周端部において滑
らかな断面形状となるように屈曲して形成されているこ
とを特徴とする半導体装置。
【請求項７】エッチングによって凹部が形成される半
導体基板と、前記凹部を覆う略平面状のメンブレンとを備える半導体
装置において、前記メンブレンには前記凹部を形成する際にエッチング
媒体を前記半導体基板に向けて供給するためのエッチン
グ孔が貫通され、前記メンブレンは前記エッチング孔の近傍において前記
エッチング孔の周端面に向けて滑らかに膜厚が増加する
形状とされていることを特徴とする半導体装置。