JP2001298012A - Semiconductor etching monitor and method of manufacturing semiconductor dynamic quantity sensor using the same - Google Patents
Semiconductor etching monitor and method of manufacturing semiconductor dynamic quantity sensor using the sameInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体材料からな
る力学量センサおよびその製造方法に適用する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is applied to a physical quantity sensor made of a semiconductor material and a method of manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体力学量センサの製造方法におけ
る、従来の実施例を図8に示す。2. Description of the Related Art FIG. 8 shows a conventional embodiment of a method for manufacturing a semiconductor dynamic quantity sensor.
【0003】(a)基板Si10の上面に、BPSGま
たはPSGなどの絶縁体層11を形成し、可動電極およ
び固定電極となるポリシリコン12を生成する。また、
場合によっては、基板Si10、酸化膜による絶縁体層
11、活性層Si12を接合して形成されたSOIウエ
ハを用いる。(A) An insulator layer 11 such as BPSG or PSG is formed on the upper surface of a substrate Si10 to generate polysilicon 12 to be a movable electrode and a fixed electrode. Also,
In some cases, an SOI wafer formed by bonding a substrate Si10, an insulator layer 11 of an oxide film, and an active layer Si12 is used.
【0004】(b)レジストをパターニングおよびエッ
チングして、ポリシリコンあるいは活性層Siによっ
て、検出構造体13を形成した後に、 (c)BPSG、PSGまたは酸化膜などの絶縁体層1
1をBHFなどのエッチング液20で犠牲層エッチング
する。(B) After patterning and etching a resist to form a detection structure 13 using polysilicon or an active layer Si, (c) an insulating layer 1 such as BPSG, PSG or an oxide film
1 is etched with a sacrificial layer using an etchant 20 such as BHF.
【0005】(d)その後、純水あるいはIPA(イソ
プロピルアルコール)などの液体によって置換洗浄後、
乾燥させる工程を行う。[0005] (d) Then, after replacement and washing with a liquid such as pure water or IPA (isopropyl alcohol),
A step of drying is performed.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
力学量センサの製造方法は、前記犠牲層エッチング工程
で、エッチングの進行状況をインラインで確認すること
が不可能であり、エッチング量の制御は、専ら、時間に
よって行われていた。このため、以下のような問題点が
発生し、センサの良品率を低下させる要因となってい
た。However, in the above-described method for manufacturing a physical quantity sensor, it is impossible to check the progress of the etching in-line in the sacrificial layer etching step. It was done exclusively by time. For this reason, the following problems have occurred, which has been a factor of reducing the non-defective product rate of the sensor.
【0007】すなわち、犠牲層エッチング時間が不足し
た場合には、図8(e)に示すように、検出構造体13
の下面の絶縁体層11が完全に除去されず、検出構造体
13と基板Si10が絶縁体層11を介してつながった
ままの状態となる。このため、検出構造体13は、外部
より入力される力学量に応じた変形を行うことができな
いという問題点を有する。[0008] That is, when the sacrificial layer etching time is insufficient, as shown in FIG.
Is not completely removed, and the detection structure 13 and the substrate Si10 remain in a state of being connected via the insulator layer 11. For this reason, the detection structure 13 has a problem that it cannot be deformed in accordance with a mechanical quantity input from the outside.
【0008】また、犠牲層エッチング時間が多すぎた場
合には、図8(f)に示すように、絶縁体層11に過剰
エッチング領域14が形成される。このため、外部より
力学量が入力され、検出構造体13が変形することによ
り、引張り応力もしくは圧縮応力が最も集中する箇所
が、理想的な位置からずれてしまう結果となり、センサ
の感度の低下を招くという問題が生じる。If the sacrifice layer etching time is too long, an over-etched region 14 is formed in the insulator layer 11 as shown in FIG. For this reason, when a mechanical quantity is input from the outside and the detection structure 13 is deformed, a portion where the tensile stress or the compressive stress is most concentrated is shifted from an ideal position, and the sensitivity of the sensor is reduced. Invitation occurs.
【0009】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものである。The present invention has been made to solve the above problems.
【0010】従って、本発明の目的は、犠牲層エッチン
グのエッチング量を容易に検知できるエッチング量検知
方法を提供することである。Accordingly, it is an object of the present invention to provide an etching amount detecting method capable of easily detecting the etching amount of sacrificial layer etching.
【0011】さらに、本発明の目的は、犠牲層エッチン
グのエッチング量が容易に検知でき、しかも、該エッチ
ング量を制御することが可能な力学量センサの製造方法
を提供することである。It is a further object of the present invention to provide a method of manufacturing a dynamic quantity sensor capable of easily detecting the etching amount of the sacrificial layer etching and controlling the etching amount.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では以下の手段を用いる。In order to solve the above problems, the present invention uses the following means.
【0013】本発明の第1の態様において、半導体エッ
チングモニタ用構造体は、第1層の半導体基板上に、第
2層の絶縁体層および第3層の半導体層が構成された3
層構造のウエハからなり、第3層の半導体層をエッチン
グすることにより形成される貫通溝と1つの貫通穴を有
する構造体であって、貫通溝と貫通穴の距離が同一であ
り、該構造体は、ウエットエッチングによって、第2層
の絶縁体層が除去されて可動部となる部分と、固定部と
からなり、該可動部となる部分は、少なくとも1つ以上
の梁によって、該固定部と接続されていることを特徴と
する。In a first aspect of the present invention, a structure for monitoring semiconductor etching comprises a semiconductor substrate having a first layer and a second insulating layer and a third semiconductor layer formed on the semiconductor substrate.
A structure comprising a wafer having a layer structure and having a through hole formed by etching a third semiconductor layer and one through hole, wherein the distance between the through groove and the through hole is the same. The body includes a portion that becomes a movable portion by removing the second insulating layer by wet etching, and a fixed portion, and the portion that becomes the movable portion is formed by at least one or more beams. And is connected to
【0014】本発明の第2の態様において、半導体エッ
チングモニタ用構造体は、第1層の半導体基板上に、第
2層の絶縁体層および第3層の半導体層が構成された3
層構造のウエハからなり、第3層の半導体層をエッチン
グすることにより形成される貫通溝と2つ以上の貫通穴
を有する構造体であって、隣接する貫通穴同士の距離が
同一であり、かつ貫通溝と貫通穴の距離が該貫通穴同士
の距離と同一であり、該構造体は、ウエットエッチング
によって、第2層の絶縁体層が除去されて可動部となる
部分と、固定部とからなり、該可動部となる部分は、少
なくとも1つ以上の梁によって、該固定部と接続されて
いることを特徴とする。In a second aspect of the present invention, a semiconductor etching monitor structure comprises a first insulating substrate and a second insulating layer and a third semiconductor layer formed on a first semiconductor substrate.
A structure comprising a wafer having a layered structure, having a through groove formed by etching a third semiconductor layer and two or more through holes, wherein the distance between adjacent through holes is the same, The distance between the through-groove and the through-hole is the same as the distance between the through-holes, and the structure has a portion in which the second insulating layer is removed by wet etching to become a movable portion, and a fixed portion. And the portion serving as the movable portion is connected to the fixed portion by at least one or more beams.
【0015】本発明の第3の態様において、前記半導体
エッチングモニタ用構造体は、3層構造のウエハにおい
て、第1層がSiにより、第2層が第3層を熱酸化させ
て形成したSiO2により、第3層がSiにより構成さ
れるSOI(Silicon On Insulator)ウエハを用いるこ
とを特徴とする。[0015] In a third aspect of the present invention, the semiconductor etching monitor structure is a three-layer wafer, wherein the first layer is formed of Si and the second layer is formed by thermally oxidizing the third layer. According to 2 , a SOI (Silicon On Insulator) wafer in which the third layer is made of Si is used.
【0016】本発明の第4の態様において、前記半導体
エッチングモニタ用構造体は、3層構造のウエハにおい
て、第1層がSiにより、第2層がPSG膜、BPSG
膜、およびその他の酸化シリコン膜からなる群から選ば
れ、第3層が多結晶Siにより構成されたウエハを用い
ることを特徴とする。In a fourth aspect of the present invention, in the semiconductor etching monitor structure, in a wafer having a three-layer structure, a first layer is made of Si, a second layer is made of a PSG film, and BPSG is formed.
The third layer is made of polycrystalline Si, and is selected from the group consisting of a film and another silicon oxide film.
【0017】本発明の第5の態様において、前記半導体
エッチングモニタ用構造体は、前記梁の上面に、第3層
の半導体層と比べて熱膨張係数が異なる材料膜、また
は、内部応力を持った膜を積層していることを特徴とす
る。In a fifth aspect of the present invention, in the semiconductor etching monitoring structure, the upper surface of the beam has a material film having a different thermal expansion coefficient from that of the third semiconductor layer or an internal stress. Characterized in that a laminated film is laminated.
【0018】本発明の第6の態様において、前記半導体
エッチングモニタ用構造体は、前記材料膜がSiNから
なることを特徴とする。In a sixth aspect of the present invention, in the structure for monitoring semiconductor etching, the material film is made of SiN.
【0019】本発明の第7の態様において、前記半導体
エッチングモニタ用構造体は、前記可動部となる部分
が、少なくとも1つ以上の梁によって前記固定部と接続
していることにより、支持された片持ち梁構造であるこ
とを特徴とする。In a seventh aspect of the present invention, the structure for monitoring a semiconductor etching is supported by connecting the movable portion to the fixed portion by at least one beam. It has a cantilever structure.
【0020】本発明の第8の態様において、前記半導体
エッチングモニタ用構造体は、前記可動部となる部分
が、少なくとも2つ以上の梁によって前記固定部と接続
していることにより、支持された両持ち梁構造であるこ
とを特徴とする。In the eighth aspect of the present invention, the structure for monitoring a semiconductor etching is supported by connecting a portion serving as the movable portion to the fixed portion by at least two or more beams. It has a doubly supported structure.
【0021】本発明の第9の態様において、半導体エッ
チングモニタは、ウエハの同一面上に、少なくとも1つ
以上の前記半導体エッチングモニタ用構造体が配置され
ていることを特徴とする。In a ninth aspect of the present invention, a semiconductor etching monitor is characterized in that at least one or more of the semiconductor etching monitoring structures is arranged on the same surface of a wafer.
【0022】本発明の第10の態様において、2以上の
半導体エッチングモニタ用構造体を有する半導体エッチ
ングモニタは、1のエッチングモニタ用構造体における
貫通溝と貫通穴の距離が、他のエッチングモニタ用構造
体における貫通溝と貫通穴の距離と相違することを特徴
とする。In a tenth aspect of the present invention, in a semiconductor etching monitor having two or more semiconductor etching monitoring structures, a distance between a through groove and a through hole in one etching monitoring structure is different from that of another etching monitoring structure. The distance between the through groove and the through hole in the structure is different.
【0023】本発明の第11の態様において、半導体セ
ンサ製造用3層構造ウエハは、前記半導体エッチングモ
ニタおよびセンサ用部分をウエハの同一面上に有するこ
とを特徴とする。According to an eleventh aspect of the present invention, a three-layer wafer for manufacturing a semiconductor sensor is characterized in that the semiconductor etching monitor and the sensor part are provided on the same surface of the wafer.
【0024】本発明の第12の態様において、エッチン
グ量検知方法は、半導体エッチングモニタにおいて、第
2層の絶縁体層をウェットエッチングによって除去して
いくことにより形成される可動部が、第2層の絶縁体表
面から離脱して、エッチング液の表面張力により第1層
側へ変形すること、もしくは、第1層へ固着することを
検知することにより、前記ウェットエッチングのエッチ
ング量を判定することを特徴とする。[0024] In a twelfth aspect of the present invention, in the method for detecting an etching amount, the movable portion formed by removing the second insulating layer by wet etching in the semiconductor etching monitor includes the second layer. It is determined that the amount of the wet etching is determined by detecting detachment from the surface of the insulator and deformation to the first layer side due to the surface tension of the etchant or fixation to the first layer. Features.
【0025】本発明の第13の態様において、エッチン
グ量検知方法は、前記梁の上面に、第3層の半導体層と
比べて熱膨張係数が異なる材料膜、または、内部応力を
持った膜が積層されている半導体エッチングモニタにお
いて、第2層の絶縁体層をウェットエッチングによって
除去していくことにより形成される可動部が、第2層の
絶縁体表面から離脱して、前記材料膜の膜応力により第
1層側へ変形すること、もしくは、第1層側とは反対の
方向へ変形をすることを検知することにより、前記ウェ
ットエッチングのエッチング量を判定することを特徴と
する。[0025] In a thirteenth aspect of the present invention, in the method of detecting an etching amount, a material film having a different coefficient of thermal expansion or a film having an internal stress from the third semiconductor layer is provided on the upper surface of the beam. In the laminated semiconductor etching monitor, the movable portion formed by removing the second insulating layer by wet etching is separated from the insulating surface of the second layer, and the film of the material film is removed. The amount of the wet etching is determined by detecting deformation to the first layer side due to stress or deformation in the direction opposite to the first layer side.
【0026】本発明の第14の態様において、半導体力
学量センサの製造方法は、同一のウエハ上に、該半導体
力学量センサ用部分とウエットエッチング量を検知可能
なエッチングモニタを形成することにより、該センサ用
部分の適正なウエットエッチングを達成することができ
ることを特徴とする。In a fourteenth aspect of the present invention, a method of manufacturing a semiconductor physical quantity sensor includes forming a semiconductor physical quantity sensor portion and an etching monitor capable of detecting a wet etching amount on the same wafer. A proper wet etching of the sensor portion can be achieved.
【0027】本発明の第15の態様において、半導体力
学量センサの製造方法は、前記エッチングモニタを用い
ることを特徴とする。In a fifteenth aspect of the present invention, a method for manufacturing a semiconductor physical quantity sensor uses the etching monitor.
【0028】[0028]
【発明の実施の形態】本明細書において用いる、「エッ
チングモニタ」とは、犠牲層エッチングの進行状況をイ
ンラインで確認することができる装置を意味する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As used herein, the term "etching monitor" refers to an apparatus capable of checking the progress of sacrificial layer etching in-line.
【0029】本明細書において用いる、「エッチングモ
ニタ用構造体」とは、犠牲層エッチングの進行状況をイ
ンラインで確認するための構造体を意味する。As used herein, the term "structure for etching monitoring" refers to a structure for in-line checking the progress of etching of the sacrificial layer.
【0030】本明細書中において用いる、「片持ち梁構
造」とは、可動部が、可動部の周囲に位置する固定部と
の間に少なくとも1箇所以上の接続部(梁)を有し、該
接続部が同一辺上にある構造をいう。具体的には図1の
(a)、図4の(a)の構造が該当するが、これらに限
定されない。As used herein, the term “cantilever structure” means that a movable portion has at least one connection portion (beam) between a movable portion and a fixed portion located around the movable portion. It refers to a structure in which the connection portions are on the same side. Specifically, the structures shown in FIGS. 1A and 4A correspond to, but are not limited to, the structures shown in FIGS.
【0031】本明細書中において用いる、「両持ち梁構
造」とは、可動部が、可動部の周囲に位置する固定部と
の間に少なくとも2箇所以上の接続部(梁)を有し、該
接続部が対向する辺上に存在する構造をいう。具体的に
は図4の(b)および図4(c)の構造が該当するが、
これらに限定されない。As used herein, the “double-supported beam structure” means that a movable portion has at least two or more connection portions (beams) between a movable portion and a fixed portion located around the movable portion. It refers to a structure in which the connection portion exists on the opposite side. Specifically, the structures of FIG. 4B and FIG. 4C correspond to this.
It is not limited to these.
【0032】本明細書中において用いる、「卍型構造」
とは、可動部が、可動部の周囲に位置する固定部との間
に少なくとも4箇所以上の接続部(梁)を有し、少なく
とも1つ以上の梁が各辺上に存在する構造をいう。具体
的には図4の(d)の構造が該当するが、これらに限定
されない。As used herein, the term “swastika structure”
The term “movable part” refers to a structure in which at least four or more connection parts (beams) are provided between a movable part and a fixed part located around the movable part, and at least one or more beams are present on each side. . Specifically, the structure shown in FIG. 4D corresponds, but is not limited thereto.
【0033】本発明の手段を用いることにより、下記の
作用が得られる。The following effects are obtained by using the means of the present invention.
【0034】第1に、前記3層構造ウエハの、第2層の
ウェットエッチングを行う際、エッチング液の表面張力
により、第3層に構成された前記エッチングモニタの可
動部が、第1層側へ変形することにより、前記ウェット
エッチングのエッチング量を検知するための構造体を提
供することができる。First, when performing wet etching of the second layer of the three-layer structure wafer, the movable portion of the etching monitor formed in the third layer is moved to the first layer side by the surface tension of the etching solution. By deforming the structure, it is possible to provide a structure for detecting the etching amount of the wet etching.
【0035】第2に、前記ウェットエッチングの進行状
況をインラインで確認すること、さらに、前記ウェット
エッチングのエッチング量を正確に把握すること、さら
に、前記ウェットエッチングのエッチンググレートを容
易に算出することが可能なエッチングモニタを提供する
ことができる。Second, it is necessary to check the progress of the wet etching in-line, to accurately grasp the etching amount of the wet etching, and to easily calculate the etching rate of the wet etching. A possible etch monitor can be provided.
【0036】第3に、SOIウエハにおける、絶縁体層
のウェットエッチングの、エッチング量を検知するため
の構造を提供することができる。Third, it is possible to provide a structure for detecting an etching amount in wet etching of an insulator layer in an SOI wafer.
【0037】第4に、第1層がSiにより、第2層がP
SG膜もしくはBPSG膜もしくはその他の酸化シリコ
ン膜により、第3層が多結晶Siにより構成されたウエ
ハにおける、PSG膜もしくはBPSG膜もしくは酸化
シリコン膜のウェットエッチングの、エッチング量を検
知するための構造を提供することができる。Fourth, the first layer is made of Si and the second layer is made of P
The structure for detecting the etching amount of the wet etching of the PSG film, the BPSG film or the silicon oxide film in the wafer in which the third layer is made of polycrystalline Si by the SG film or the BPSG film or another silicon oxide film. Can be provided.
【0038】第5に、エッチングモニタの平面形状は、
自由度を持たせることができる。また、前記梁の機械的
剛性に自由度が持たせることができる。さらに、前記可
動部の変形の形状、および、変形量に自由度を持たせる
ことができる。Fifth, the planar shape of the etching monitor is
The degree of freedom can be provided. Further, the mechanical rigidity of the beam can be given a degree of freedom. Further, the degree of freedom and the shape of the deformation of the movable portion and the amount of deformation can be given.
【0039】第6に、前記可動部の変形方向を制御する
ための構造体を提供することができる。Sixth, a structure for controlling the direction of deformation of the movable portion can be provided.
【0040】第7に、半導体センサ部分およびエッチン
グモニタを有する3層構造ウエハを提供し、該ウエハを
用いて、ウェットエッチングのエッチング量を検知する
ための方法を提供することができる。Seventh, it is possible to provide a three-layer structure wafer having a semiconductor sensor portion and an etching monitor, and to provide a method for detecting an etching amount of wet etching using the wafer.
【0041】第8に、半導体センサ部分およびエッチン
グモニタを有する3層構造ウエハを提供し、該ウエハを
用いて、エッチングモニタにおける可動部の変形の方向
を制御し、かつ、該可動部の変形により、前記ウェット
エッチングのエッチング量を検知するための方法を提供
することができる。Eighth, a three-layer structure wafer having a semiconductor sensor portion and an etching monitor is provided, and the direction of deformation of the movable portion in the etching monitor is controlled by using the wafer. And a method for detecting an etching amount of the wet etching.
【0042】第9に、前記3層構造ウエハにおいて、第
2層の絶縁体層のウェットエッチングする際に、該エッ
チング量をモニタすることにより適正なエッチング量を
達成することが可能な力学量センサの製造方法を提供す
ることができる。Ninth, in the three-layer structure wafer, when performing wet etching of the second insulator layer, a dynamic quantity sensor capable of achieving an appropriate etching quantity by monitoring the etching quantity. Can be provided.
【0043】[0043]
【実施例】実施例1 第1の実施例として、本発明を用いて製作されたエッチ
ングモニタ用構造体の基本パターンを図1に、また、図
2にエッチングモニタの機能(エッチング量の検知方
法)を示す。図1(a)は上面図、図1(b)は図1
(a)中の線A−A’についての断面図である。 EXAMPLE 1 As a first example, a basic pattern of an etching monitor structure manufactured by using the present invention is shown in FIG. 1 and FIG. 2 shows a function of an etching monitor (a method of detecting an etching amount). ). FIG. 1A is a top view, and FIG.
It is sectional drawing about line AA 'in (a).
【0044】図1において、エッチングモニタ用構造体
は、半導体基板120である基板Siと、犠牲層となる
絶縁体層110であるSiO2層と、半導体層100で
あるSi層とからなり、半導体層100には、貫通溝1
03、および、貫通穴104が、それぞれの間隔がdと
なるように形成されている。In FIG. 1, the etching monitor structure comprises a substrate Si as a semiconductor substrate 120, an SiO 2 layer as an insulator layer 110 as a sacrificial layer, and a Si layer as a semiconductor layer 100. The layer 100 has a through groove 1
03 and the through-hole 104 are formed such that the interval between them is d.
【0045】以下に図2を用いて、エッチング量の検知
方法を述べる。The method of detecting the amount of etching will be described below with reference to FIG.
【0046】(a)半導体基板120としてSi、絶縁
体層110としてSiO2層、および半導体層100と
してSi層から構成されるSOIウエハを作製する。(A) An SOI wafer composed of Si as the semiconductor substrate 120, a SiO 2 layer as the insulator layer 110, and a Si layer as the semiconductor layer 100 is prepared.
【0047】(b)レジスト109によってパターニン
グを行い、HF+HNO3混液によるウェットエッチン
グ、あるいは、SF6+O2の混ガスによるドライエッチ
ングを半導体層100に施し、これによって、梁102
(図1)、貫通溝103および貫通穴104を形成す
る。(B) Patterning is performed with the resist 109, and the semiconductor layer 100 is subjected to wet etching with a mixed solution of HF + HNO 3 or dry etching with a mixed gas of SF 6 + O 2 , whereby the beam 102
(FIG. 1), a through groove 103 and a through hole 104 are formed.
【0048】(c)HFなどのエッチング液200を用
いて、犠牲層エッチングを施し、絶縁体層110を除去
することにより、可動部101が形成される。可動部1
01は梁102によって、固定部105(図1)に接続
することにより、支持されている。可動部101の下面
にある絶縁体層110は完全に除去されており、これに
より、可動部101は自由に動くことが可能な構造とな
っている。(C) The sacrifice layer is etched using an etchant 200 such as HF to remove the insulator layer 110, thereby forming the movable portion 101. Movable part 1
Numeral 01 is supported by connecting to a fixed portion 105 (FIG. 1) by a beam 102. The insulator layer 110 on the lower surface of the movable portion 101 has been completely removed, and thus the movable portion 101 has a structure that can freely move.
【0049】(d)エッチング液200を純水やIPA
などによって置換し、その後、乾燥させる。このとき、
IPAなどの液体に表面張力300が発生する。(D) Pure water or IPA
And then dried. At this time,
A surface tension 300 is generated in a liquid such as IPA.
【0050】(e)前記犠牲層エッチングにより、可動
部101の下面に対向する部分の絶縁体層110が完全
に除去されている場合は、表面張力300の影響で、可
動部101が半導体基板120に固着(スティッキン
グ)する。(E) If the portion of the insulating layer 110 facing the lower surface of the movable portion 101 has been completely removed by the sacrificial layer etching, the movable portion 101 is removed from the semiconductor substrate 120 under the influence of the surface tension 300. (Sticking).
【0051】つまり、このスティッキングが発生した場
合は、可動部101の下面に対向する部分の絶縁体層1
10が完全に除去された状態であると言え、さらに言い
換えると、犠牲層エッチングのエッチング量>dであっ
たことが判る。That is, when this sticking occurs, the portion of the insulator layer 1 facing the lower surface of the movable portion 101
It can be said that 10 was completely removed, in other words, the etching amount of the sacrificial layer etching> d.
【0052】また、本実施例はエッチングモニタを図3
に示すように、前記間隔dを種々変えた複数のパターン
群を設けることが望ましい。In this embodiment, the etching monitor is shown in FIG.
It is desirable to provide a plurality of pattern groups in which the distance d is variously changed as shown in FIG.
【0053】図3では、4個のパターン(a),
(b),(c),(d)を用意してある。(a)はd1
=5.0μm、(b)はd2=4.5μm、(c)はd
3=4.0μm、(d)はd4=3.5μmのパターン
である。この値を図3の106に示すようにエッチング
量明記パターンとして表示しておけば、いっそう便利で
ある。In FIG. 3, four patterns (a),
(B), (c), and (d) are prepared. (A) is d1
= 5.0 μm, (b) d2 = 4.5 μm, (c) d
3 = 4.0 μm, and (d) shows a pattern with d4 = 3.5 μm. It is more convenient to display this value as an etching amount specification pattern as shown by 106 in FIG.
【0054】前記パターン群を配置したウエハを用い、
前記製造方法によって、犠牲層エッチングを行ったもの
とする。ここで、(c),(d)のパターンにスティッ
キングが確認され、(a),(b)のパターンにはステ
ィッキングが確認されなければ、前記犠牲層エッチング
のエッチング量は、4.0μm〜4.5μmの間にある
と判定でき、より正確にエッチング量を把握することが
可能となる。本実施例では、間隔dを0.5μmステッ
プとしているが、必要に応じてこのステップ量を変えれ
ば、前記エッチング量の検知分解能を可変させることが
可能である。Using a wafer on which the pattern group is arranged,
It is assumed that sacrificial layer etching has been performed by the above-described manufacturing method. Here, if sticking is confirmed in the patterns (c) and (d) and sticking is not confirmed in the patterns (a) and (b), the etching amount of the sacrificial layer etching is from 4.0 μm to 4 μm. It can be determined that the distance is between 0.5 μm and the etching amount can be grasped more accurately. In this embodiment, the interval d is set to 0.5 μm steps. However, if the step amount is changed as necessary, the detection resolution of the etching amount can be changed.
【0055】さらに、本実施例で用いるエッチングモニ
タの基本パターンには、図4に示すようなパターン形状
を用いても良い。以下にパターン形状の説明をする。Further, the basic pattern of the etching monitor used in this embodiment may have a pattern shape as shown in FIG. The pattern shape will be described below.
【0056】(a)2本の梁102a,102bが可動
部101aの1辺に形成され、また前記梁により、半導
体層100に接続し、支持されている、いわゆる、片持
ち梁構造。図1の構造と主要な各部の寸法が同じである
場合、図1の構造よりも機械的な剛性を高くすることが
可能である。(A) A so-called cantilever structure in which two beams 102a and 102b are formed on one side of the movable portion 101a and are connected to and supported by the semiconductor layer 100 by the beams. When the dimensions of the main parts are the same as those of the structure of FIG. 1, it is possible to increase the mechanical rigidity as compared with the structure of FIG.
【0057】(b)2本の梁102c,102dが可動
部101bの対向する2辺に形成され、また、前記梁に
より、半導体層100に接続し、支持されている、いわ
ゆる、両持ち梁構造、図1の構造と主要な各部の寸法が
同じである場合、図1の構造よりも機械的な剛性を高く
することが可能である。(B) Two beams 102c and 102d are formed on two opposing sides of the movable portion 101b, and are connected to and supported by the semiconductor layer 100 by the beams. When the dimensions of the main parts are the same as those of the structure of FIG. 1, it is possible to increase the mechanical rigidity as compared with the structure of FIG.
【0058】(c)4本の梁102e,102f,10
2g,102hが可動部101cの対向する2辺に形成
され、また前記梁により、半導体層100に接続し、支
持されている、いわゆる、両持ち梁構造。前記(b)の
構造と主要な各部の寸法が同じである場合、前記(b)
の構造よりも機械的な剛性を高くすることが可能であ
る。(C) Four beams 102e, 102f, 10
A so-called doubly supported structure in which 2g and 102h are formed on two opposing sides of the movable portion 101c and are connected to and supported by the semiconductor layer 100 by the beams. When the dimensions of the main parts are the same as the structure of (b), the (b)
It is possible to make the mechanical rigidity higher than the structure of the above.
【0059】(d)4本の梁102i,102j,10
2k,102lが可動部101dの各辺に形成され、か
つ、前記梁の平面形状はL字型であり、また前記梁によ
り、半導体層100に接続し、支持されている、いわゆ
る、卍型構造。図1の構造と主要な各部の寸法が同じで
ある場合、図1の構造よりも機械的な剛性を低くするこ
とが可能である。(D) Four beams 102i, 102j, 10
2k, 102l are formed on each side of the movable portion 101d, and the beam has an L-shape in plan view, and is connected to and supported by the semiconductor layer 100 by the beam. . When the dimensions of the main parts are the same as those of the structure of FIG. 1, the mechanical rigidity can be lower than that of the structure of FIG.
【0060】実施例2 第2の実施例として、本発明を用いて製作されたエッチ
ングモニタ用構造体の基本パターンを図5に、また、図
6にエッチングモニタの機能(エッチング量の検知方
法)を示す。図5(a)は上面図、図5(b)は図5
(a)中の線B−B’の断面図である。 Embodiment 2 As a second embodiment, a basic pattern of an etching monitor structure manufactured by using the present invention is shown in FIG. 5 and FIG. 6 shows a function of the etching monitor (a method of detecting an etching amount). Is shown. FIG. 5A is a top view, and FIG.
It is sectional drawing of line BB 'in (a).
【0061】図5において、エッチングモニタ用構造体
には、半導体基板120である基板Siと半導体層10
0であるSi層との間に、犠牲層となる絶縁体層110
であるところのSiO2層があり、半導体層100に
は、貫通溝103、および、貫通穴104が、それぞれ
の間隔がdとなるように形成されている。さらに、梁1
02の上面にSiN膜130が積層、パターニングされ
ている。In FIG. 5, the etching monitor structure includes a substrate Si as a semiconductor substrate 120 and a semiconductor layer 10.
The insulator layer 110 serving as a sacrificial layer between the
There are SiO 2 layer where it is, in the semiconductor layer 100, through groove 103, and through holes 104 are formed so that each interval becomes as d. Furthermore, beam 1
An SiN film 130 is laminated and patterned on the upper surface of the substrate 02.
【0062】以下に図6を用いて、エッチング量の検知
方法を述べる。Hereinafter, a method for detecting the etching amount will be described with reference to FIG.
【0063】(a)SOIウエハを半導体基板120で
ある基板Si、半導体層100であるSi層、および、
絶縁体層110であるSiO2層から構成する。(A) A SOI wafer is formed by using a substrate Si as the semiconductor substrate 120, a Si layer as the semiconductor layer 100, and
It is composed of a SiO 2 layer as the insulator layer 110.
【0064】(b)半導体層100の上面にSiN膜1
30を積層し、該SiN膜130が最終的に梁102
(図5)上面にのみ形成されるように、レジスト109
aをパターニングし、エッチングにより加工を行なう。(B) SiN film 1 on top of semiconductor layer 100
30 and the SiN film 130 is finally
(FIG. 5) The resist 109 is formed so as to be formed only on the upper surface.
a is patterned and processed by etching.
【0065】(c)レジスト109bのパターニングを
行い、HF+HNO3混液によるウェットエッチング、
あるいは、SF6+O2混ガスによるドライエッチングを
半導体層100に施し、これによって、梁102、貫通
溝103、貫通穴104を形成する。(C) The resist 109b is patterned and wet-etched with a mixed solution of HF and HNO 3 ,
Alternatively, the semiconductor layer 100 is subjected to dry etching using a mixed gas of SF 6 and O 2 , thereby forming the beam 102, the through groove 103, and the through hole 104.
【0066】(d)HFなどのエッチング液200を用
いて、犠牲層エッチングを施し、絶縁体層110を除去
することにより、可動部101が形成される。可動部1
01は梁102によって、固定部105(図5)に接続
することにより、支持されている。可動部101の下面
にある絶縁体層110は完全に除去されており、これに
より、可動部101は自由に動くことが可能な構造とな
っている。(D) The sacrifice layer is etched using an etchant 200 such as HF to remove the insulator layer 110, thereby forming the movable portion 101. Movable part 1
Numeral 01 is supported by connecting to a fixed portion 105 (FIG. 5) by a beam 102. The insulator layer 110 on the lower surface of the movable portion 101 has been completely removed, and thus the movable portion 101 has a structure that can freely move.
【0067】(e)エッチング液200を純水やIPA
などによって置換し、その後、乾燥させる。このとき、
IPAなどの液体に表面張力300が発生する。同時
に、SiN膜130と半導体層100の熱膨張係数の違
いから、あるいはSiN膜130の引張りの内部応力に
より、SiN膜130に引張り応力301が発生し、こ
の引張り応力301によって引起された可動部101を
上面に持ち上げようとする機械的応力302が発生す
る。(E) Pure water or IPA
And then dried. At this time,
A surface tension 300 is generated in a liquid such as IPA. At the same time, a tensile stress 301 is generated in the SiN film 130 due to a difference in thermal expansion coefficient between the SiN film 130 and the semiconductor layer 100 or due to a tensile internal stress of the SiN film 130, and the movable portion 101 caused by the tensile stress 301 is generated. Mechanical stress 302 is generated to lift the upper surface to the upper surface.
【0068】(f)前記犠牲層エッチングにより、可動
部101の下面に対向する部分の絶縁体層110が完全
に除去されている場合において、(機械的応力302+
梁102のバネ力)<表面張力300であれば、可動部
101が基板Si120にスティッキングしてしまう
が、(機械的応力302+梁102のバネ力)≧表面張
力300となるように設計しておけば、可動部101が
基板Si120にスティッキングすることを回避でき、
さらに、表面張力300が発生させていた液体が完全に
乾燥すると、表面張力300は消失するため、機械的応
力302によって可動部101は基板Si120とは反
対の方向へ変形することになる。(F) When the portion of the insulator layer 110 facing the lower surface of the movable portion 101 has been completely removed by the sacrificial layer etching, (mechanical stress 302+
If the spring force of the beam 102) <the surface tension 300, the movable portion 101 sticks to the substrate Si120. However, the design should be such that (mechanical stress 302 + spring force of the beam 102) ≧ surface tension 300. Thus, it is possible to prevent the movable portion 101 from sticking to the substrate Si120,
Further, when the liquid having generated the surface tension 300 is completely dried, the surface tension 300 disappears, so that the movable portion 101 is deformed in the opposite direction to the substrate Si120 by the mechanical stress 302.
【0069】つまり、前述した変形が発生した場合は、
可動部101の下面に対向する部分の絶縁体層110が
完全に除去された状態であると言え、さらに言い換える
と、犠牲層エッチングのエッチング量>dであったこと
が判る。That is, when the above-described deformation occurs,
It can be said that the portion of the insulator layer 110 facing the lower surface of the movable portion 101 has been completely removed. In other words, it can be seen that the etching amount of the sacrificial layer etching> d.
【0070】実施例3 第3の実施例として、本発明を用いて製作された加速度
センサを図7に示す。 Embodiment 3 As a third embodiment, an acceleration sensor manufactured by using the present invention is shown in FIG.
【0071】半導体基板120である基板Siと半導体
層100であるSi層との間に犠牲層となる絶縁体層1
10であるところのSiO2層があり、半導体層100
には、センサ502、および、実施例1で述べた、間隔
dを種々変えた(d1〜d4)モニタ用構造体を配置し
たエッチングモニタ501およびセンサを有する。Insulator layer 1 serving as a sacrificial layer between substrate Si as semiconductor substrate 120 and Si layer as semiconductor layer 100
10 there is a SiO 2 layer and the semiconductor layer 100
The sensor includes a sensor 502, an etching monitor 501 in which monitor structures having variously changed intervals d (d1 to d4) are arranged, and a sensor described in the first embodiment.
【0072】センサ502は、センサ貫通溝403、お
よびセンサ貫通穴404が、それぞれの間隔がd3とな
るように形成されており、これにより、センサ可動部4
01aおよび401bが形成されている。また、センサ
可動部401a、401bの下面にある絶縁体層110
は除去されている。In the sensor 502, the sensor through-groove 403 and the sensor through-hole 404 are formed so that the distance between them is d3.
01a and 401b are formed. Further, the insulator layer 110 on the lower surface of the sensor movable portions 401a and 401b
Has been removed.
【0073】さらに、センサ可動部401a、401b
は6本の梁402によって固定部105に接続されてお
り、さらに、センサ可動部401a、401bは2本の
梁405によってお互いを接続されており、これら8本
の梁によってセンサ可動部401は支持されている。Further, the sensor movable parts 401a, 401b
Are connected to the fixed portion 105 by six beams 402, and the sensor movable portions 401a and 401b are connected to each other by two beams 405, and the sensor movable portion 401 is supported by these eight beams. Have been.
【0074】以上により、センサ可動部401a、およ
び、401bが加速度に応じて動くことが可能な構造と
なっている。As described above, the structure is such that the sensor movable portions 401a and 401b can move according to the acceleration.
【0075】前記半導体エッチングモニタおよびセンサ
用部分を同一面上に有するウエハを用い、第1の実施例
で述べた製造方法によって、犠牲層エッチングを行うも
のとする。ここで、センサ可動部401a,402bの
下面の絶縁体層110を完全に除去するために、最も理
想的なエッチング量はd3である。A sacrifice layer is etched by the manufacturing method described in the first embodiment using a wafer having the semiconductor etching monitor and sensor portions on the same surface. Here, in order to completely remove the insulator layer 110 on the lower surfaces of the sensor movable parts 401a and 402b, the most ideal etching amount is d3.
【0076】さらにここで、エッチングモニタ501の
中で、d3のエッチング量を検知するパターン(c)が
スティッキングを起こし、かつ、パターン(b)はステ
ィッキングを起こしていないという時点で犠牲層エッチ
ングを終了すれば、センサ可動部401a,402bの
下面の絶縁体層110は完全に除去され、かつ、過剰エ
ッチングが回避された犠牲層エッチングを行うことがで
きる。Further, in the etching monitor 501, the pattern (c) for detecting the etching amount of d3 causes sticking, and the pattern (b) terminates the etching of the sacrificial layer when sticking does not occur. Then, the insulator layer 110 on the lower surfaces of the sensor movable portions 401a and 402b is completely removed, and the sacrifice layer etching in which the excessive etching is avoided can be performed.
【0077】本実施例では、実施例1のモニタ用構造体
を用いたが、実施例2のモニタ用構造体を用いても同様
にセンサ部分の理想的なエッチングを達成できる。In this embodiment, the monitoring structure of the first embodiment is used. However, even if the monitoring structure of the second embodiment is used, ideal etching of the sensor portion can be achieved similarly.
【0078】本発明を具体的な実施態様に関して記載し
てきたが、これらの実施態様の詳細は限定的なものとし
て解釈してはならない。本発明の精神と範囲を逸脱する
ことなく、種々の均等物、変更および修正が可能であ
り、このような同等な実施態様が本発明の一部であるこ
とを理解すべきである。Although the invention has been described with reference to specific embodiments, the details of these embodiments should not be construed as limiting. It is to be understood that various equivalents, changes and modifications are possible without departing from the spirit and scope of the invention, and that such equivalent embodiments are a part of the invention.
【0079】また、本発明は加速度センサに限定される
ものではなく、圧力センサ、角加速度センサ、などの物
理量センサを始め、変形を伴う構造体、あるいは、微小
空間によって基板から分離された構造を用いる半導体デ
バイスを実現するのに有効である。Further, the present invention is not limited to an acceleration sensor, but may be applied to a physical quantity sensor such as a pressure sensor or an angular acceleration sensor, a structure involving deformation, or a structure separated from a substrate by a minute space. It is effective for realizing a semiconductor device to be used.
【0080】[0080]
【発明の効果】本発明の効果は、以下の点にある。The effects of the present invention are as follows.
【0081】1)犠牲層エッチング時の問題である、エ
ッチング不足、もしくは過剰エッチングを防止すること
ができ、さらに、犠牲層エッチングの進行状況をインラ
インで確認することができる。1) Insufficient or excessive etching, which is a problem at the time of etching the sacrificial layer, can be prevented, and the progress of the etching of the sacrificial layer can be checked in-line.
【0082】2)エッチング不足防止、もしくは過剰エ
ッチング防止のための複雑なプロセスを必要としないた
め、低コストで半導体構造を用いたセンサを製造するこ
とができる。2) Since a complicated process for preventing insufficient etching or preventing excessive etching is not required, a sensor using a semiconductor structure can be manufactured at low cost.
【図1】本発明の第1の実施例に係るエッチングモニタ
用構造体の基本パターンを表す図であり、(a)は平面
図、(b)は線A−A’における断面図である。FIGS. 1A and 1B are diagrams showing a basic pattern of an etching monitor structure according to a first embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA ′.
【図2】本発明の第1の実施例に係るエッチングモニタ
のエッチング量検出原理を表す断面図であり、(a)か
ら(e)は各工程を表す図である。FIGS. 2A to 2E are cross-sectional views illustrating a principle of detecting an etching amount of an etching monitor according to a first embodiment of the present invention, and FIGS.
【図3】(a)から(d)は、種々の間隔d(d1から
d4)を有するパターン群を配置したエッチングモニタ
の例を表す平面図である。FIGS. 3A to 3D are plan views showing examples of an etching monitor in which pattern groups having various intervals d (d1 to d4) are arranged.
【図4】(a)から(b)は、エッチングモニタの基本
パターンの応用例を表す平面図である。FIGS. 4A and 4B are plan views showing an application example of a basic pattern of an etching monitor. FIGS.
【図5】本発明の第2の実施例に係るエッチングモニタ
用構造体の基本パターンの平面図および断面図であり、
(a)は平面図、(b)は線B−B’における断面図で
ある。FIG. 5 is a plan view and a sectional view of a basic pattern of an etching monitor structure according to a second embodiment of the present invention;
(A) is a plan view, and (b) is a cross-sectional view taken along line BB '.
【図6】本発明の第2の実施例に係るエッチングモニタ
のエッチング量検出原理を表す断面図であり、(a)か
ら(f)は各工程を表す図である。FIGS. 6A to 6F are cross-sectional views illustrating the principle of detecting an etching amount of an etching monitor according to a second embodiment of the present invention, and FIGS.
【図7】本発明の第3の実施例に係るエッチングモニタ
およびセンサの平面図および断面図であり、(A)は平
面図、(B)は線C−C’における断面図である。7A and 7B are a plan view and a sectional view of an etching monitor and a sensor according to a third embodiment of the present invention, wherein FIG. 7A is a plan view and FIG. 7B is a sectional view taken along line CC ′.
【図8】従来例の力学量センサの製造方法およびエッチ
ングの結果を表す断面図および従来例の力学量センサの
平面図である。8A and 8B are a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a conventional physical quantity sensor and a result of etching, and a plan view of the conventional physical quantity sensor.
100 半導体層 101 可動部 102 梁 103 貫通溝 104 貫通穴 105 固定部 106 エッチング量明記パターン 109 レジスト 110 絶縁体層 120 半導体基板 130 SiN膜 200 エッチング液 300 表面張力 301 引張り応力 302 機械的応力 401 センサ可動部 402 センサ梁 403 センサ貫通溝 404 センサ貫通穴 405 センサ梁 501 エッチングモニタ 502 センサ 10 基板Si 11 絶縁体層 12 ポリシリコンもしくは活性層Si 13 検出構造体 14 過剰エッチング領域 20 エッチング液 REFERENCE SIGNS LIST 100 semiconductor layer 101 movable part 102 beam 103 through groove 104 through hole 105 fixing part 106 etching amount specification pattern 109 resist 110 insulator layer 120 semiconductor substrate 130 SiN film 200 etchant 300 surface tension 301 tensile stress 302 mechanical stress 401 sensor movable Part 402 Sensor beam 403 Sensor penetration groove 404 Sensor penetration hole 405 Sensor beam 501 Etching monitor 502 Sensor 10 Substrate Si 11 Insulator layer 12 Polysilicon or active layer Si 13 Detection structure 14 Excessive etching area 20 Etch
フロントページの続き (72)発明者 佐々木 光夫 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 Fターム(参考) 4M112 AA02 CA24 CA26 DA04 EA02 EA06 5F043 AA31 BB22 FF02 GG10 Continuation of the front page (72) Inventor Mitsuo Sasaki 1-1, Tanabe Nitta, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa F-term in Fuji Electric Co., Ltd. (reference) 4M112 AA02 CA24 CA26 DA04 EA02 EA06 5F043 AA31 BB22 FF02 GG10
Claims (15)
体層および第3層の半導体層が構成された3層構造のウ
エハからなり、 第3層の半導体層をエッチングすることにより形成され
る貫通溝と1つの貫通穴を有する構造体であって、 貫通溝と貫通穴の距離が同一であり、 該構造体は、ウエットエッチングによって、第2層の絶
縁体層が除去されて可動部となる部分と、固定部とから
なり、 該可動部となる部分は、少なくとも1つ以上の梁によっ
て、該固定部と接続されていることを特徴とする半導体
エッチングモニタ用構造体。1. A wafer having a three-layer structure in which a second insulator layer and a third semiconductor layer are formed on a first semiconductor substrate, and etching the third semiconductor layer. Wherein the distance between the through-groove and the through-hole is the same, and in the structure, the second insulating layer is removed by wet etching. A structure for a semiconductor etching monitor, comprising: a movable portion; and a fixed portion, wherein the movable portion is connected to the fixed portion by at least one or more beams.
体層および第3層の半導体層が構成された3層構造のウ
エハからなり、 第3層の半導体層をエッチングすることにより形成され
る貫通溝と2つ以上の貫通穴を有する構造体であって、 隣接する貫通穴同士の距離が同一であり、かつ貫通溝と
貫通穴の距離が該貫通穴同士の距離と同一であり、 該構造体は、ウエットエッチングによって、第2層の絶
縁体層が除去されて可動部となる部分と、固定部とから
なり、 該可動部となる部分は、少なくとも1つ以上の梁によっ
て、該固定部と接続されていることを特徴とする半導体
エッチングモニタ用構造体。2. A wafer having a three-layer structure in which a second insulator layer and a third semiconductor layer are formed on a first semiconductor substrate, and etching the third semiconductor layer. Wherein the distance between adjacent through-holes is the same, and the distance between the through-groove and the through-hole is the same as the distance between the through-holes. The structure comprises a portion that becomes a movable portion by removing the second insulating layer by wet etching, and a fixed portion, and the portion that becomes the movable portion has at least one or more beams. A semiconductor etching monitor structure, wherein the structure is connected to the fixing portion.
iにより、第2層が第3層を熱酸化させて形成したSi
O2により、第3層がSiにより構成されるSOI(Sil
icon On Insulator)ウエハを用いることを特徴とする
請求項1または2に記載の半導体エッチングモニタ用構
造体。3. A three-layer wafer, wherein the first layer is S
i, the second layer is formed by thermally oxidizing the third layer.
SOI (Sil) in which the third layer is made of Si by O 2
3. The structure for monitoring a semiconductor etching according to claim 1, wherein a wafer is used.
iにより、第2層がPSG膜、BPSG膜、およびその
他の酸化シリコン膜からなる群から選ばれ、第3層が多
結晶Siにより構成されたウエハを用いることを特徴と
する請求項1または2に記載の半導体エッチングモニタ
用構造体。4. A wafer having a three-layer structure, wherein the first layer is S
3. The method according to claim 1, wherein the second layer is selected from the group consisting of a PSG film, a BPSG film, and another silicon oxide film, and the third layer is made of a polycrystalline Si. 5. The structure for monitoring a semiconductor etching according to 4.
べて熱膨張係数が異なる材料膜、または、内部応力を持
った膜を積層したことを特徴とする請求項3または4に
記載の半導体エッチングモニタ用構造体。5. The film according to claim 3, wherein a material film having a different thermal expansion coefficient from that of the third semiconductor layer or a film having internal stress is laminated on the upper surface of the beam. 22. The structure for monitoring a semiconductor etching according to the above.
とする請求項5に記載の半導体エッチングモニタ用構造
体。6. The structure according to claim 5, wherein the material film is made of SiN.
つ以上の梁によって前記固定部と接続していることによ
り、支持された片持ち梁構造であることを特徴とする請
求項1から6のいずれか一項に記載の半導体エッチング
モニタ用構造体。7. The apparatus according to claim 1, wherein the movable part has at least one part.
The structure for monitoring a semiconductor etching according to any one of claims 1 to 6, wherein the structure is a cantilever structure supported by being connected to the fixing portion by one or more beams.
つ以上の梁によって前記固定部と接続していることによ
り、支持された両持ち梁構造であることを特徴とする請
求項1から6のいずれか一項に記載の半導体エッチング
モニタ用構造体。8. The method according to claim 1, wherein the movable portion has at least two portions.
The semiconductor etching monitor structure according to any one of claims 1 to 6, wherein the structure is a doubly supported structure supported by being connected to the fixed portion by one or more beams.
上の請求項1から8のいずれか1項に記載の半導体エッ
チングモニタ用構造体が配置されていることを特徴とす
る半導体エッチングモニタ。9. A semiconductor etching monitor, wherein at least one or more semiconductor etching monitoring structures according to claim 1 are arranged on the same surface of a wafer.
造体を有する半導体エッチングモニタにおいて、1のエ
ッチングモニタ用構造体における貫通溝と貫通穴の距離
が、他のエッチングモニタ用構造体における貫通溝と貫
通穴の距離と相違することを特徴とする請求項9に記載
の半導体エッチングモニタ。10. A semiconductor etching monitor having two or more semiconductor etching monitoring structures, wherein the distance between the through groove and the through hole in one etching monitoring structure is different from that in the other etching monitoring structure. 10. The semiconductor etching monitor according to claim 9, wherein the distance is different from the hole distance.
ッチングモニタおよびセンサ用部分をウエハの同一面上
に有することを特徴とする半導体センサ製造用3層構造
ウエハ。11. A three-layer wafer for manufacturing a semiconductor sensor, comprising the semiconductor etching monitor and sensor part according to claim 9 on the same surface of the wafer.
2層の絶縁体層をウェットエッチングによって除去して
いくことにより形成される可動部が、エッチング液の表
面張力により第1層側へ変形すること、もしくは、第1
層へ固着することを検知することにより、 前記ウェットエッチングのエッチング量を判定すること
を特徴とするエッチング量検知方法。12. In a semiconductor etching monitor, a movable portion formed by removing an insulating layer as a second layer by wet etching is deformed toward the first layer due to surface tension of an etching solution, or , First
An etching amount detection method, wherein the amount of the wet etching is determined by detecting sticking to the layer.
て熱膨張係数が異なる材料膜、または、内部応力を持っ
た膜が積層されている半導体エッチングモニタにおい
て、第2層の絶縁体層をウェットエッチングによって除
去していくことにより形成される可動部が、前記材料膜
の膜応力により第1層側へ変形すること、もしくは、第
1層側とは反対の方向へ変形をすることを検知すること
により、前記ウェットエッチングのエッチング量を判定
することを特徴とするエッチング量検知方法。13. A semiconductor etching monitor in which a material film having a thermal expansion coefficient different from that of a third semiconductor layer or a film having internal stress is laminated on the upper surface of a beam, the insulation of the second layer is provided. The movable portion formed by removing the body layer by wet etching deforms to the first layer side due to the film stress of the material film, or deforms in the direction opposite to the first layer side. Detecting the amount of the wet etching to detect the amount of etching.
て、 同一のウエハ上に、該半導体力学量センサ用部分とウエ
ットエッチング量を検知可能なエッチングモニタを形成
することにより、 該センサ用部分の適正なウエットエッチングを達成する
ことができることを特徴とする半導体力学量センサの製
造方法。14. A method for manufacturing a semiconductor physical quantity sensor, comprising: forming an etching monitor capable of detecting a wet etching amount and a part for the semiconductor physical quantity sensor on the same wafer; A method for manufacturing a semiconductor dynamic quantity sensor, wherein wet etching can be achieved.
グモニタを用いることを特徴とする請求項14に記載の
半導体力学量センサの製造方法。15. A method for manufacturing a semiconductor dynamic quantity sensor according to claim 14, wherein the etching monitor according to claim 9 or 10 is used.
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