JPS5944875A - 梁構造体を有する半導体装置 - Google Patents
梁構造体を有する半導体装置Info
- Publication number
- JPS5944875A JPS5944875A JP15482682A JP15482682A JPS5944875A JP S5944875 A JPS5944875 A JP S5944875A JP 15482682 A JP15482682 A JP 15482682A JP 15482682 A JP15482682 A JP 15482682A JP S5944875 A JPS5944875 A JP S5944875A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- movable beam
- film
- semiconductor device
- polysilicon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000002585 base Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims description 23
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 claims 1
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 claims 1
- 241001330002 Bambuseae Species 0.000 claims 1
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 claims 1
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 claims 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 239000010408 film Substances 0.000 abstract 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N catechol Chemical compound OC1=CC=CC=C1O YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/86—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
- H01L29/92—Capacitors having potential barriers
- H01L29/94—Metal-insulator-semiconductors, e.g. MOS
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Weting (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、半導体基板上に振動司能な梁を形成し１．
：梁構造体を有する半導体装置に関する。
：梁構造体を有する半導体装置に関する。
この種の梁（１１１造体を右する半導体装『１は、基本
的に、半導体基板上に一端または両端が支持され、振動
部位が該基板面にほぼ平行で、その振動部位に一体的に
電極層を含んだ可動梁と、この可動梁に対向して−り記
半導体基板面に設りられ、上記電極層とともにコンデン
リーを形成する固定電極層とを備える。
的に、半導体基板上に一端または両端が支持され、振動
部位が該基板面にほぼ平行で、その振動部位に一体的に
電極層を含んだ可動梁と、この可動梁に対向して−り記
半導体基板面に設りられ、上記電極層とともにコンデン
リーを形成する固定電極層とを備える。
この挿の半導体装置につい−Ｃ１先に本発明茜哲は、第
１図に示す構造のものを開発し試（乍しｌこ。
１図に示す構造のものを開発し試（乍しｌこ。
第１図に示した梁１１１１造体を右りる半導体装置の先
行例について、その製造工程順にＭｉ２明する。この装
置はＮ型（１００） ３ ｉ基板１を用いたもので、ま
ず基板１の所定位置に１］型不純物を高′ｆＡＩσに埋
め込んだＰ”１Ｆｆ２を形成し、次に単板１の全面にエ
ビタギシャル成長によりＮ型（１００）ＳｉＩＦＪ３を
形成し、次に該エピタキシ１ノル層３の」−面に熱酸化
３ｉ Ｑｚ膜４をコーティングし、次（、：Ｐ＋層２に
達Ｊるコンタク１〜孔７を工・ソチング【こより常設し
、次に基板１の表面側全面にΔＵを蒸着した後、不必要
な部分の△Ｕをゴーツブングにより除去し、所定パター
ンの△１１電極配線５５を形！戊し、次に可動梁６の形
成部分の周囲の３ ｉ ０２１！＋！４をエツチングに
より除去する。その後、可暇Ｊ’ｌ＋ＣＧとなるべき部
分の周囲および直下に４１′／、 ＋賀りるＮ型（１０
０）Ｓｔエピタキシトル層３を工・ノチングで除去し、
堀込部８を形成することにＪ、す、ＳｉＯ２膜４と△１
１電極５の２層構造からなる可動梁６を片持ち状態で残
置形成づる。
行例について、その製造工程順にＭｉ２明する。この装
置はＮ型（１００） ３ ｉ基板１を用いたもので、ま
ず基板１の所定位置に１］型不純物を高′ｆＡＩσに埋
め込んだＰ”１Ｆｆ２を形成し、次に単板１の全面にエ
ビタギシャル成長によりＮ型（１００）ＳｉＩＦＪ３を
形成し、次に該エピタキシ１ノル層３の」−面に熱酸化
３ｉ Ｑｚ膜４をコーティングし、次（、：Ｐ＋層２に
達Ｊるコンタク１〜孔７を工・ソチング【こより常設し
、次に基板１の表面側全面にΔＵを蒸着した後、不必要
な部分の△Ｕをゴーツブングにより除去し、所定パター
ンの△１１電極配線５５を形！戊し、次に可動梁６の形
成部分の周囲の３ ｉ ０２１！＋！４をエツチングに
より除去する。その後、可暇Ｊ’ｌ＋ＣＧとなるべき部
分の周囲および直下に４１′／、 ＋賀りるＮ型（１０
０）Ｓｔエピタキシトル層３を工・ノチングで除去し、
堀込部８を形成することにＪ、す、ＳｉＯ２膜４と△１
１電極５の２層構造からなる可動梁６を片持ち状態で残
置形成づる。
十記堀込部８の形成について詳述する。Ｎ型（１００）
Ｓｔエピタキシャル１関３のエツチングには顕茗な異方
性を示Ｊアルカリエツチンク液（例えばエヂレンジアミ
ン千ピロカテコール１−水の混合液〉によって行なわれ
る。Ｔビタキシャル層３がエツチングされて可１’、Ｉ
Ｊ梁６が形成されるようすを第２図に示している。
Ｓｔエピタキシャル１関３のエツチングには顕茗な異方
性を示Ｊアルカリエツチンク液（例えばエヂレンジアミ
ン千ピロカテコール１−水の混合液〉によって行なわれ
る。Ｔビタキシャル層３がエツチングされて可１’、Ｉ
Ｊ梁６が形成されるようすを第２図に示している。
第２図は可動梁６およびその周辺部分の平面図である。
第２図のように、可動梁６となるべき部分の周囲には口
字形にＳ ＋ ０２膜４を除去してなるエツチング窓部
が形成されている。この＝１字形］−ツチング窓部の各
辺は＜１１０＞方向でできている。また深さ方向に関し
ては、１′ツブーングがＰ＋埋込層２に達すると深さ方
向のエツチングスピードが極端に遅くなり、Ｐ＋埋込層
２は］−ツチングストツパとして作用する。また＜ １
１０ ：＞方向。
字形にＳ ＋ ０２膜４を除去してなるエツチング窓部
が形成されている。この＝１字形］−ツチング窓部の各
辺は＜１１０＞方向でできている。また深さ方向に関し
ては、１′ツブーングがＰ＋埋込層２に達すると深さ方
向のエツチングスピードが極端に遅くなり、Ｐ＋埋込層
２は］−ツチングストツパとして作用する。また＜ １
１０ ：＞方向。
の辺に沿ったエツチング側面は（１１１）面となり、エ
ツチングスピードが遅くなる。エツチングがある程度進
行すると、可動梁６の先端に（１００）面が表れ、（１
００）面の一１ツブングスピードが（１１１）面の約３
０倍と大きく、イのため可動梁６の直下の二［ピッキシ
１フル闇３は可１ｊｌ 梁Ｃ３の先端部から矢印へ方向
にエツチングされて行さ、司？ＪＪ梁６の直下まで完全
に空洞化した堀込部８が形成され、その結果として片持
状の可ｉＩ！ＩＪ梁６が完成づる。
ツチングスピードが遅くなる。エツチングがある程度進
行すると、可動梁６の先端に（１００）面が表れ、（１
００）面の一１ツブングスピードが（１１１）面の約３
０倍と大きく、イのため可動梁６の直下の二［ピッキシ
１フル闇３は可１ｊｌ 梁Ｃ３の先端部から矢印へ方向
にエツチングされて行さ、司？ＪＪ梁６の直下まで完全
に空洞化した堀込部８が形成され、その結果として片持
状の可ｉＩ！ＩＪ梁６が完成づる。
しかしながら、ｌ二連した半導体装置の先行例にあって
は、固定電極層をエツチングスピードバとしても働＜１
−）十埋込層２で形成し、エビ全４−シレル層３を異方
性のアルカリエツチング液によって−［ッチングして堀
込部８を形成し、可動梁６を残置づ°る形で形成するも
のであるため、次のような問題点を牛り゛る。
は、固定電極層をエツチングスピードバとしても働＜１
−）十埋込層２で形成し、エビ全４−シレル層３を異方
性のアルカリエツチング液によって−［ッチングして堀
込部８を形成し、可動梁６を残置づ°る形で形成するも
のであるため、次のような問題点を牛り゛る。
まり゛第１に、１ビタキシトル層が必要であるため、製
造コストが高くなる。また、３ｉ阜板が（１００）面に
限定され、しかも可動梁を作る一■ッチング窓のパター
ンの各辺を＜１１０＞方向に正確に合Ｕる必要があるた
め、つ１ハに−１（’１．５度という高い精度で基準辺
（オリ］−ン７−ションフラット）を設Ｇフな（）れば
ならず、製造が面倒である。更に、第２図で詳細に説明
したように、可動梁６の直下部分の１ビタキシャル層３
は可動梁６の先端方向からのみ１−ツブングされないた
め、アルカリエツチング液が（１００）面に対して３０
μｍ７′時のエツチングレートをもっていても、例えば
３００μｍの長さの可動梁を作るのに約１０時間という
長時間を要する。このため、アルカリエツチング液に対
して０．１〜０．２膜１ｍ／時のエツチングレートを持
つ安価４にΔ℃膜を電極材料として使用できず、先に説
明したようにＡｕを電極材Ｙ１として使用しなりればな
らず、この点でも装置をコスト高にしてしまう。
造コストが高くなる。また、３ｉ阜板が（１００）面に
限定され、しかも可動梁を作る一■ッチング窓のパター
ンの各辺を＜１１０＞方向に正確に合Ｕる必要があるた
め、つ１ハに−１（’１．５度という高い精度で基準辺
（オリ］−ン７−ションフラット）を設Ｇフな（）れば
ならず、製造が面倒である。更に、第２図で詳細に説明
したように、可動梁６の直下部分の１ビタキシャル層３
は可動梁６の先端方向からのみ１−ツブングされないた
め、アルカリエツチング液が（１００）面に対して３０
μｍ７′時のエツチングレートをもっていても、例えば
３００μｍの長さの可動梁を作るのに約１０時間という
長時間を要する。このため、アルカリエツチング液に対
して０．１〜０．２膜１ｍ／時のエツチングレートを持
つ安価４にΔ℃膜を電極材料として使用できず、先に説
明したようにＡｕを電極材Ｙ１として使用しなりればな
らず、この点でも装置をコスト高にしてしまう。
この発明は上述した従来の問題点に鑑みなされたもので
あり、その目的は、半導体基板としてＳｉ （１００
）基板に限定されず、−１″ピタキシトルが必要なく、
エツチングの異方性に合せた超高精度な位置合Ｕ゛が不
必要で、可動梁の形成のためのＴツチング時間が短く、
電極月料として安価なＡ１等も使用でき、より合理的な
プ［ＩＬ？スて＋ｊＡ’ｒりすることのできる梁ＩＭ逍
体を右Ｍる半導体装置を提供することにある。
あり、その目的は、半導体基板としてＳｉ （１００
）基板に限定されず、−１″ピタキシトルが必要なく、
エツチングの異方性に合せた超高精度な位置合Ｕ゛が不
必要で、可動梁の形成のためのＴツチング時間が短く、
電極月料として安価なＡ１等も使用でき、より合理的な
プ［ＩＬ？スて＋ｊＡ’ｒりすることのできる梁ＩＭ逍
体を右Ｍる半導体装置を提供することにある。
上記の目的を速成ηるために、この発明（，１、固定電
極層を形成した半導体基板の表面を耐アル７ＪＩＪ Ｊ
ニツヂ性の絶縁膜ｒ被覆するとともに、この絶縁謹上の
所定位置にアルカリエッチ性のポリシリコンからなる支
持台を形成し、この支持台の上面にＰ型不純物を高温度
に添加した耐アルカリエッチ性のポリシリコンからなる
ｉｉｌ動梁が一体的に支持されるように構成したことを
特徴とする。
極層を形成した半導体基板の表面を耐アル７ＪＩＪ Ｊ
ニツヂ性の絶縁膜ｒ被覆するとともに、この絶縁謹上の
所定位置にアルカリエッチ性のポリシリコンからなる支
持台を形成し、この支持台の上面にＰ型不純物を高温度
に添加した耐アルカリエッチ性のポリシリコンからなる
ｉｉｌ動梁が一体的に支持されるように構成したことを
特徴とする。
以下、この発明の実施例を図面に基づいて訂細に説明す
る。
る。
第３図はこの発明を適用した梁構造体を右する半導体装
置の製造工程を示づ図であり、第４図は第３図の製造工
程を経て完成したこの発明に係る半導体装置を示してい
る。以下Ｃの半導体装置について各工程（Ａ）〜（＋−
１）に従って順番に説明する。
置の製造工程を示づ図であり、第４図は第３図の製造工
程を経て完成したこの発明に係る半導体装置を示してい
る。以下Ｃの半導体装置について各工程（Ａ）〜（＋−
１）に従って順番に説明する。
（Ａ）・・・まず、例えば抵抗率５−８ΩｃｍＧｌ）
Ｎ型８１基板１１を用意し、イの表面を酸化し、例えば
５０００人程麿の熱酸化Ｓｉ ０２膜１２を全面に形成
し、上述した固定電極層を形成リベき領域のＳｉ ０２
膜１２を１ツヂングにより除去し、その除去部分に１０
００表押度の熱酸化Ｓ ！ ０２膜を形成でるとともに
、その部分の３ｉ基板１１表面にイオン注入法によりボ
［１ンを注入し、薄いＦ）型層１３を作る。
Ｎ型８１基板１１を用意し、イの表面を酸化し、例えば
５０００人程麿の熱酸化Ｓｉ ０２膜１２を全面に形成
し、上述した固定電極層を形成リベき領域のＳｉ ０２
膜１２を１ツヂングにより除去し、その除去部分に１０
００表押度の熱酸化Ｓ ！ ０２膜を形成でるとともに
、その部分の３ｉ基板１１表面にイオン注入法によりボ
［１ンを注入し、薄いＦ）型層１３を作る。
（Ｂ）・・・次に上）ホした熱酸化Ｓ！ ０２膜をフッ
酸により除去した後、再度表面を酸化して、例えば５０
００人桿度の熱酸化Ｓｉ ０２膜にＪ、り絶縁膜１２１
）を形成する。その後に、例えば減圧ＣＶ］〕法ニＪ：
す５ｉｌ−Ｉ４を約６２０”Ｃ’ｒ熱分解し、例えば３
〜５μｍの不純物を含まないポリシリコン層１４を形成
ηる。この１稈の酸化時の熱処理によって、」−記薄い
［〕型層１３は１μｍ以上の深さを持つＩＣＰ型膚１３
ｂとなる。
酸により除去した後、再度表面を酸化して、例えば５０
００人桿度の熱酸化Ｓｉ ０２膜にＪ、り絶縁膜１２１
）を形成する。その後に、例えば減圧ＣＶ］〕法ニＪ：
す５ｉｌ−Ｉ４を約６２０”Ｃ’ｒ熱分解し、例えば３
〜５μｍの不純物を含まないポリシリコン層１４を形成
ηる。この１稈の酸化時の熱処理によって、」−記薄い
［〕型層１３は１μｍ以上の深さを持つＩＣＰ型膚１３
ｂとなる。
（Ｃ）・・・次に、例えばイオン注入法によってボロン
を加速電圧６０ＫｅＶで５Ｘ１０＋６個／ ＣＩ Ｐｉ
！度注入し、１０００℃で１時間程度熱処理することに
Ｊ、す、上記ポリシリコンＩＨ１４の表面に１×１０２
０個／Ｇｌ♂以十の［〕型型層相麿ポリシリ＝ｌン層１
５を０．５ノμｍ稈度の厚みに形成１ノる。
を加速電圧６０ＫｅＶで５Ｘ１０＋６個／ ＣＩ Ｐｉ
！度注入し、１０００℃で１時間程度熱処理することに
Ｊ、す、上記ポリシリコンＩＨ１４の表面に１×１０２
０個／Ｇｌ♂以十の［〕型型層相麿ポリシリ＝ｌン層１
５を０．５ノμｍ稈度の厚みに形成１ノる。
（１） ）・・・次に、−■−ツヂングにより可動梁形
成領域以外の部分のポリシリ：１ノ層１４ Ｊ３Ｊ、び
その表面のＰ型層′ｍ度ボリシリニ１ン［台１５を除去
する。
成領域以外の部分のポリシリ：１ノ層１４ Ｊ３Ｊ、び
その表面のＰ型層′ｍ度ボリシリニ１ン［台１５を除去
する。
Ｄ図に示す例では、２回の）７Ｉ］〜１ニツヂングを行
ない、ポリシリコンＦｉ１／Ｉの外周部に２段に段；？
：をイ」けている。
ない、ポリシリコンＦｉ１／Ｉの外周部に２段に段；？
：をイ」けている。
（［）・・・次に、全表面に八ｌを例えば１ 、 ！５
ＩＩｍの厚みに蒸着した後、フＡ１〜］−ツヂングに
Ｊ、り不要部分のＡ乏を除去し、ｉｊＪ動梁に繋がるΔ
！配線１６と固定電極層である１膜型層１３１）に繋が
る△ｌ配線１７を形成づ゛る。］〕図のようにポリシリ
コン層１４の周囲に２段に段差をｆＪけた理由は、上記
Δ℃配線１６の断線を防ぐためである。
ＩＩｍの厚みに蒸着した後、フＡ１〜］−ツヂングに
Ｊ、り不要部分のＡ乏を除去し、ｉｊＪ動梁に繋がるΔ
！配線１６と固定電極層である１膜型層１３１）に繋が
る△ｌ配線１７を形成づ゛る。］〕図のようにポリシリ
コン層１４の周囲に２段に段差をｆＪけた理由は、上記
Δ℃配線１６の断線を防ぐためである。
（Ｆ）・・・次に、全表面に例えばＣＶＤ法により３ｉ
ｌ−１４を約４００℃で低温酸化し、その際に燐を含有
させて例えば厚さ１．５ｆｚｍのＰ Ｓ Ｇ膜１８をデ
ポジションした後、フ１ｌ−ＩツヂングにＪ、つてボン
アイングパットおよび町動梁領域十のＰＳ Ｇ Ｉｆ賛
１８０） 膜厚を３０００＝５０００大稈磨ニ薄くでる
。。
ｌ−１４を約４００℃で低温酸化し、その際に燐を含有
させて例えば厚さ１．５ｆｚｍのＰ Ｓ Ｇ膜１８をデ
ポジションした後、フ１ｌ−ＩツヂングにＪ、つてボン
アイングパットおよび町動梁領域十のＰＳ Ｇ Ｉｆ賛
１８０） 膜厚を３０００＝５０００大稈磨ニ薄くでる
。。
（Ｇ）・・・上記Ｐ Ｓ Ｇ膜１８を更にフ第１〜エツ
ヂングし、可動梁領域」二のｌ〕Ｓ Ｇ膜を完全に除去
する。このとさ、ｊｊ１動梁の支持端側に薄いＰ Ｓ
Ｇ膜１９を残す。
ヂングし、可動梁領域」二のｌ〕Ｓ Ｇ膜を完全に除去
する。このとさ、ｊｊ１動梁の支持端側に薄いＰ Ｓ
Ｇ膜１９を残す。
（＋−１）・・・次に、強アルカリ水溶液（例えばエチ
レンジアミン」−ピロカテコール→−水の混合液）をＪ
−ツヂング液どして全体をＩ−ツヂングＭる。すると、
３ｉのエツチング時度の不純物依存性によって、ポリシ
リコン１４がエツチングされ、ボ［１ンが高濃度に入っ
たＰ型層淵度ポリシリコン層１５が残り可動梁１５１１
がひぎる。また、ポリシリ：１ノ層１４が全てエツチン
グされでしまう訳でなく、１） Ｓ Ｇ膜１８でマスク
されている部分のポリシリコン層１４が残り、この部分
がＰ壁高ａ庶ポリシリコンからなるｉｉＪ動梁１５ｈの
支持台１４１１どして残る。
レンジアミン」−ピロカテコール→−水の混合液）をＪ
−ツヂング液どして全体をＩ−ツヂングＭる。すると、
３ｉのエツチング時度の不純物依存性によって、ポリシ
リコン１４がエツチングされ、ボ［１ンが高濃度に入っ
たＰ型層淵度ポリシリコン層１５が残り可動梁１５１１
がひぎる。また、ポリシリ：１ノ層１４が全てエツチン
グされでしまう訳でなく、１） Ｓ Ｇ膜１８でマスク
されている部分のポリシリコン層１４が残り、この部分
がＰ壁高ａ庶ポリシリコンからなるｉｉＪ動梁１５ｈの
支持台１４１１どして残る。
最１艷にボンディングパ・ンドと可１ＩｉＪＩ梁１５ｈ
ｌの薄くなっている部分５０の１） Ｓ Ｇ膜の１９み
分だ（）全面のＰＳＧ膜１８をエツチングし、第４図に
示づ半導体装置が完成づる。
ｌの薄くなっている部分５０の１） Ｓ Ｇ膜の１９み
分だ（）全面のＰＳＧ膜１８をエツチングし、第４図に
示づ半導体装置が完成づる。
なお、可動梁１５１）の形状は、［〕図の１稈のフＡ１
〜エツチングで自由に作ることができる。例えば、ｑ（
動梁１５１１の形状を長さ方向中央Ｊ、り先端側に重心
が移るように覆ることもできるし、あるいは、可動梁１
５１１の長さ方向中央に細長い穴を開口し、１−１図の
１稈のエツチング時に一１記穴から）′ルカリエッチン
グ液が浸透し、可動梁ｉ５１＋の直下のポリシリコン層
１４のＩニツチング時間を短縮するＪ：うにすることも
できる。
〜エツチングで自由に作ることができる。例えば、ｑ（
動梁１５１１の形状を長さ方向中央Ｊ、り先端側に重心
が移るように覆ることもできるし、あるいは、可動梁１
５１１の長さ方向中央に細長い穴を開口し、１−１図の
１稈のエツチング時に一１記穴から）′ルカリエッチン
グ液が浸透し、可動梁ｉ５１＋の直下のポリシリコン層
１４のＩニツチング時間を短縮するＪ：うにすることも
できる。
ここで、第４図の半導体装置の応用についで一応説明す
る。例えば、当該装置に（幾械振動がＪＪＩ目つり、そ
の振動数が可動梁１５ｈの固イ１振０Ｊ数に等しいと、
可動梁１５１１は大きく共振し、可動梁１５１１とＰ型
層１３ｂとの間隔が大きく変化りる。
る。例えば、当該装置に（幾械振動がＪＪＩ目つり、そ
の振動数が可動梁１５ｈの固イ１振０Ｊ数に等しいと、
可動梁１５１１は大きく共振し、可動梁１５１１とＰ型
層１３ｂとの間隔が大きく変化りる。
Ｐ型層濃度ポリシリコン層からなる可動梁１５１１はそ
れ自身が電極層となってＪｊす、Ｐ型層１３１）はこれ
に対向する固定電極層であり、両者にＪ〜ンて一つのコ
ンデンリ−が形成されている。イして、可動梁１５１１
が振動して［〕型層１３ｂとの間隔変化が大きくなると
、上記」ンデンザの容量も振動振幅に応じて人さく変化
杖る。また当然であるが、可動梁１５１１の固有振動数
より大きく外れた振動が加わっても該Ｒ１５ＩＩは共振
ゼす、従って上記コンデンサの容量変化（５未小さい。
れ自身が電極層となってＪｊす、Ｐ型層１３１）はこれ
に対向する固定電極層であり、両者にＪ〜ンて一つのコ
ンデンリ−が形成されている。イして、可動梁１５１１
が振動して［〕型層１３ｂとの間隔変化が大きくなると
、上記」ンデンザの容量も振動振幅に応じて人さく変化
杖る。また当然であるが、可動梁１５１１の固有振動数
より大きく外れた振動が加わっても該Ｒ１５ＩＩは共振
ゼす、従って上記コンデンサの容量変化（５未小さい。
従って、可動梁１ Ｅ５ ＩＩどト）型層１３１１との
間の容量変化を検出りる回路を設（）れば、その回路の
出力から可動梁１５１１にその固有振動数に相当Ｊる振
動が加わ−）でいるかどうかを判定覆ることができる。
間の容量変化を検出りる回路を設（）れば、その回路の
出力から可動梁１５１１にその固有振動数に相当Ｊる振
動が加わ−）でいるかどうかを判定覆ることができる。
この容量変化の検出回路は梁構造体を右する半導体装置
に一体的に集積形成することができる。
に一体的に集積形成することができる。
上）ホのように、この発明に係る半導体装置は例えば振
動分析装置として使用できるもので、具体的な応用例の
一つとして、自動車エンジンのノッキング検出への応用
が考えられている。ノッキング発生時にはエンジンから
顕著に約７ Ｋ ｆｉｚの振動が発生するが、上記可動
梁の固有振動数を約７に＋１７．にしてお【プば、この
ノッキング検出を１１なうことが【′さる。約７ Ｋ
＋１２の固４１＋振動数を持つ可動梁は、本発明のよう
に梁祠どしＣポリシリ−１ンを使用した場合、梁の厚み
を０．５５μ■どりるど児′の長さは約３３０μｍであ
る。このように、微小イイ半導体装直に゛Ｃ機機械型気
変換器どしこのは能と周波数弁別機能を右する装置を実
現り゛ることがＣ゛きる。また他の応用例とし−Ｃは、
ｉｉＪ動梁の水甲部に垂直に１ノ１目〕る加′ａ度や遠
心力による容量変化を検出するようにして、加速度ピン
リや回転旧へ応用りることし可能である。
動分析装置として使用できるもので、具体的な応用例の
一つとして、自動車エンジンのノッキング検出への応用
が考えられている。ノッキング発生時にはエンジンから
顕著に約７ Ｋ ｆｉｚの振動が発生するが、上記可動
梁の固有振動数を約７に＋１７．にしてお【プば、この
ノッキング検出を１１なうことが【′さる。約７ Ｋ
＋１２の固４１＋振動数を持つ可動梁は、本発明のよう
に梁祠どしＣポリシリ−１ンを使用した場合、梁の厚み
を０．５５μ■どりるど児′の長さは約３３０μｍであ
る。このように、微小イイ半導体装直に゛Ｃ機機械型気
変換器どしこのは能と周波数弁別機能を右する装置を実
現り゛ることがＣ゛きる。また他の応用例とし−Ｃは、
ｉｉＪ動梁の水甲部に垂直に１ノ１目〕る加′ａ度や遠
心力による容量変化を検出するようにして、加速度ピン
リや回転旧へ応用りることし可能である。
以上訂細に説明したように、この発明に係る県゛構造体
を有する半導体装置は、半導体単板表面に、基板と半休
導電形の拡散層あるいは導電性簿＋＋ｑにＪ、って固定
電極層を形成し、該半導体基板表面に耐アルカリ］ツチ
性の絶縁膜をコーｉ〜し、この絶縁股上の所定位置にア
ルカリエッチ性のポリシリコンからなる支持台を形成し
、この支持台の上面にＰ型不純物を高ｉ１ｉ！度に添加
した耐アルカリ土ツヂ性のポリシリコンからなる可動梁
が一体的に支持されるように構成したものである／）１
１ら、第１図および第２図に示した先行例の半導体′３
Ａ首のようにエピタキシＩｌル層が不必要で、半導体基
板もＳｉ （１００）塁仮に限定されず、可動梁の直
下およびその周囲がポリシリコンであり、このポリシリ
コンはアルカリエツチング液により全方向からエツチン
グが進行りることから、長さ１００μ■稈度の梁でも２
時間程度のエツチングでこれを形成することができる。
を有する半導体装置は、半導体単板表面に、基板と半休
導電形の拡散層あるいは導電性簿＋＋ｑにＪ、って固定
電極層を形成し、該半導体基板表面に耐アルカリ］ツチ
性の絶縁膜をコーｉ〜し、この絶縁股上の所定位置にア
ルカリエッチ性のポリシリコンからなる支持台を形成し
、この支持台の上面にＰ型不純物を高ｉ１ｉ！度に添加
した耐アルカリ土ツヂ性のポリシリコンからなる可動梁
が一体的に支持されるように構成したものである／）１
１ら、第１図および第２図に示した先行例の半導体′３
Ａ首のようにエピタキシＩｌル層が不必要で、半導体基
板もＳｉ （１００）塁仮に限定されず、可動梁の直
下およびその周囲がポリシリコンであり、このポリシリ
コンはアルカリエツチング液により全方向からエツチン
グが進行りることから、長さ１００μ■稈度の梁でも２
時間程度のエツチングでこれを形成することができる。
このＪ：うに短いＪツヂング時間で済むことからアルカ
リエツチング液に対して多少のエラチングレー１へを有
づるΔ℃を電極材料として容易に使用でき、また同様な
意味で安価なＰＳＧ膜を保護膜材！ｌ’３１として使用
り゛ることができる。また、可動梁の形成のためにエツ
チングの異方性を利用しでないので、つ１ハに超高精度
な基準辺を設りる必要しない。このように本発明によれ
ば、より合Ｊ！目的なブＣ１ヒスでもって安価に梁構造
体を有する半導体装置を実現することができる。
リエツチング液に対して多少のエラチングレー１へを有
づるΔ℃を電極材料として容易に使用でき、また同様な
意味で安価なＰＳＧ膜を保護膜材！ｌ’３１として使用
り゛ることができる。また、可動梁の形成のためにエツ
チングの異方性を利用しでないので、つ１ハに超高精度
な基準辺を設りる必要しない。このように本発明によれ
ば、より合Ｊ！目的なブＣ１ヒスでもって安価に梁構造
体を有する半導体装置を実現することができる。
第１図は梁４１４造体を右１゛る３１′導体装置の先ｉ
ｊ例を示づ断面図、第２図は第１図の装置にＪ３ ＬＪ
る梁形成工程を示す部分平面図、第３図はこの発明に係
る梁構造体を右Ｊる半導体装置の製迄丁稈を示す図、第
１図は第３図の工程を経て完成された本発明に係る半導
体装置の断１ｒ１ｊ図である。 １１・・・・・・半導体基板 １２．１２１）・・・・・・酸化膜 １３、．１３ｂ・・・・・・固定電極層となる［〕型層
１４・・・・・・ポリシリコン層 １５・・・・・・Ｐ型層８Ｆ１度ポリシリ」ン層１５ｈ
・・・・・・可動梁 １４１１・・・・・・支持台 １８・・・・・・Ａ℃配線電極 特許出願人 ［１産自動車株式会ネ１
ｊ例を示づ断面図、第２図は第１図の装置にＪ３ ＬＪ
る梁形成工程を示す部分平面図、第３図はこの発明に係
る梁構造体を右Ｊる半導体装置の製迄丁稈を示す図、第
１図は第３図の工程を経て完成された本発明に係る半導
体装置の断１ｒ１ｊ図である。 １１・・・・・・半導体基板 １２．１２１）・・・・・・酸化膜 １３、．１３ｂ・・・・・・固定電極層となる［〕型層
１４・・・・・・ポリシリコン層 １５・・・・・・Ｐ型層８Ｆ１度ポリシリ」ン層１５ｈ
・・・・・・可動梁 １４１１・・・・・・支持台 １８・・・・・・Ａ℃配線電極 特許出願人 ［１産自動車株式会ネ１
Claims (1)
- （１）半導体基板の表面が耐アルカリ−Ｉニッチ性の絶
縁膜で被覆され、この絶縁股上の所定位置にアルカリ土
ツヂ竹のポリシリコンからなる支持台が形成され、この
支持台の上面に１〕型不純物を高温度に添加した耐ｊフ
ルカリニＩ−ツチ性のポリシリコンからなる可動梁が一
体的に支持されていることを特徴と−する梁構造体を右
Ｊる半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15482682A JPS5944875A (ja) | 1982-09-06 | 1982-09-06 | 梁構造体を有する半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15482682A JPS5944875A (ja) | 1982-09-06 | 1982-09-06 | 梁構造体を有する半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5944875A true JPS5944875A (ja) | 1984-03-13 |
| JPH0472190B2 JPH0472190B2 (ja) | 1992-11-17 |
Family
ID=15592720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15482682A Granted JPS5944875A (ja) | 1982-09-06 | 1982-09-06 | 梁構造体を有する半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5944875A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61100627A (ja) * | 1984-10-24 | 1986-05-19 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | 振動式歪センサ |
| JPH01320470A (ja) * | 1988-06-21 | 1989-12-26 | Fujikura Ltd | 半導体加速度センサ |
| JPH04192370A (ja) * | 1990-11-26 | 1992-07-10 | Nissan Motor Co Ltd | 半導体加速度センサ |
| WO1994006024A1 (en) * | 1992-09-04 | 1994-03-17 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Acceleration sensor |
| JP2007121107A (ja) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Nec Lcd Technologies Ltd | 圧力センサー |
| USRE40347E1 (en) | 1992-04-27 | 2008-06-03 | Denso Corporation | Acceleration sensor and process for the production thereof |
| US7578162B2 (en) | 1989-12-28 | 2009-08-25 | Kazuhiro Okada | Apparatus for detecting a physical quantity acting as an external force and method for testing and manufacturing this apparatus |
| JP2009294225A (ja) * | 2009-09-17 | 2009-12-17 | Denso Corp | 半導体力学量センサ |
| US7866210B2 (en) | 1992-08-21 | 2011-01-11 | Denso Corporation | Semiconductor mechanical sensor |
-
1982
- 1982-09-06 JP JP15482682A patent/JPS5944875A/ja active Granted
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61100627A (ja) * | 1984-10-24 | 1986-05-19 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | 振動式歪センサ |
| JPH0554706B2 (ja) * | 1984-10-24 | 1993-08-13 | Yokogawa Electric Corp | |
| JPH01320470A (ja) * | 1988-06-21 | 1989-12-26 | Fujikura Ltd | 半導体加速度センサ |
| US7578162B2 (en) | 1989-12-28 | 2009-08-25 | Kazuhiro Okada | Apparatus for detecting a physical quantity acting as an external force and method for testing and manufacturing this apparatus |
| JPH04192370A (ja) * | 1990-11-26 | 1992-07-10 | Nissan Motor Co Ltd | 半導体加速度センサ |
| USRE40347E1 (en) | 1992-04-27 | 2008-06-03 | Denso Corporation | Acceleration sensor and process for the production thereof |
| USRE40561E1 (en) | 1992-04-27 | 2008-11-04 | Denso Corporation | Acceleration sensor and process for the production thereof |
| USRE41047E1 (en) | 1992-04-27 | 2009-12-22 | Denso Corporation | Acceleration sensor and process for the production thereof |
| USRE41213E1 (en) | 1992-04-27 | 2010-04-13 | Denso Corporation | Dynamic amount sensor and process for the production thereof |
| USRE42083E1 (en) | 1992-04-27 | 2011-02-01 | Denso Corporation | Acceleration sensor and process for the production thereof |
| US7866210B2 (en) | 1992-08-21 | 2011-01-11 | Denso Corporation | Semiconductor mechanical sensor |
| WO1994006024A1 (en) * | 1992-09-04 | 1994-03-17 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Acceleration sensor |
| JP2007121107A (ja) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Nec Lcd Technologies Ltd | 圧力センサー |
| JP2009294225A (ja) * | 2009-09-17 | 2009-12-17 | Denso Corp | 半導体力学量センサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0472190B2 (ja) | 1992-11-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5616514A (en) | Method of fabricating a micromechanical sensor | |
| CN1935632B (zh) | 制造纳米线器件的方法 | |
| JP2582229B2 (ja) | シリコンダイアグラムおよびシリコン圧力センサーの製造方法 | |
| US5578755A (en) | Accelerometer sensor of crystalline material and method for manufacturing the same | |
| KR100515423B1 (ko) | 회전속도센서제조방법 | |
| KR100414570B1 (ko) | 삼중막을 이용한 단결정 실리콘 미세 구조물의 절연 방법 | |
| KR100348177B1 (ko) | 단결정 실리콘의 마이크로머시닝 기법에서의 깊은 트렌치절연막을 이용한 절연 방법 | |
| JP3762928B2 (ja) | マイクロメカニックセンサおよびその製造方法 | |
| JPH0453267B2 (ja) | ||
| JPS5944875A (ja) | 梁構造体を有する半導体装置 | |
| JP4271751B2 (ja) | 電子装置および電子装置のためのメンブレンを形成する方法 | |
| JP4081868B2 (ja) | 微小装置の製造方法 | |
| JP2000155030A (ja) | 角速度センサの製造方法 | |
| JPH0481868B2 (ja) | ||
| JPH02218172A (ja) | 半導体加速度センサの製造方法 | |
| JPH01222489A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS6267880A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP4122572B2 (ja) | 半導体力学量センサの製造方法 | |
| JP2002148278A (ja) | 半導体力学量センサとその製造方法 | |
| JP3506795B2 (ja) | 静電容量式加速度センサの製造方法 | |
| JP4175309B2 (ja) | 半導体力学量センサ | |
| JPH11220138A (ja) | 半導体力学量センサ及びその製造方法 | |
| JP3638470B2 (ja) | 半導体加速度センサ | |
| JP3638469B2 (ja) | 半導体加速度センサ | |
| KR100578259B1 (ko) | 전자장치및전자장치용막형성방법 |