JP2001298012A - 半導体エッチングモニタおよびそれを用いた半導体力学量センサの製造方法 - Google Patents
半導体エッチングモニタおよびそれを用いた半導体力学量センサの製造方法Info
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- JP2001298012A JP2001298012A JP2000109968A JP2000109968A JP2001298012A JP 2001298012 A JP2001298012 A JP 2001298012A JP 2000109968 A JP2000109968 A JP 2000109968A JP 2000109968 A JP2000109968 A JP 2000109968A JP 2001298012 A JP2001298012 A JP 2001298012A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体センサ製造工程において、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、並びに複雑なプロセスを必
要とせず、低コストで半導体構造を用いたセンサを製造
すること。 【解決手段】 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半導体エッチングモニタをセ
ンサ部分と同一のウエハ上に形成することによりエッチ
ング不足、もしくは過剰エッチングを防止する。
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、並びに複雑なプロセスを必
要とせず、低コストで半導体構造を用いたセンサを製造
すること。 【解決手段】 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半導体エッチングモニタをセ
ンサ部分と同一のウエハ上に形成することによりエッチ
ング不足、もしくは過剰エッチングを防止する。
Description
【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。
る力学量センサおよびその製造方法に適用する。
【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。
る、従来の実施例を図８に示す。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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】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。
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。
【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。
されたものである。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
に、本発明では以下の手段を用いる。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
作用が得られる。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
ための構造体を提供することができる。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
方法を述べる。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
（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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
方法を述べる。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
センサを図７に示す。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【００８０】
【発明の効果】本発明の効果は、以下の点にある。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
パターンの応用例を表す平面図である。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
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
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
Claims (15)
- 【請求項１】 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半導体
エッチングモニタ用構造体。 - 【請求項２】 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半導体
エッチングモニタ用構造体。 - 【請求項３】 ３層構造のウエハにおいて、第１層がＳ
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。 - 【請求項４】 ３層構造のウエハにおいて、第１層がＳ
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。 - 【請求項５】 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。 - 【請求項６】 前記材料膜がＳｉＮからなることを特徴
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。 - 【請求項７】 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。 - 【請求項８】 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。 - 【請求項９】 ウエハの同一面上に、少なくとも１つ以
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。 - 【請求項１０】 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。 - 【請求項１１】 請求項９または１０に記載の半導体エ
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半導体センサ製造用３層構造
ウエハ。 - 【請求項１２】 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、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。 - 【請求項１３】 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、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。 - 【請求項１４】 半導体力学量センサの製造方法におい
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。 - 【請求項１５】 請求項９または１０に記載のエッチン
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。
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|---|---|---|---|---|
| JP2007083341A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Seiko Epson Corp | Ｍｅｍｓ素子の製造方法 |
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-
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