專利名稱：薄膜結(jié)構(gòu)體的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有基板和薄膜體的薄膜結(jié)構(gòu)體的制造方法，所說薄膜體在形成于該基板上的腐蝕膜上形成并通過將腐蝕膜除去而與基板相隔既定間隔配置。
背景技術(shù)：
在適用本發(fā)明的這種薄膜結(jié)構(gòu)體中，由于基板與腐蝕膜二者熱收縮性能不同，例如在腐蝕膜成膜后進(jìn)行熱焙處理之后，基板與腐蝕膜之間會產(chǎn)生應(yīng)力差，該應(yīng)力差有時會導(dǎo)致基板或腐蝕膜或基板與腐蝕膜二者產(chǎn)生裂縫。
與此相關(guān)的現(xiàn)有的薄膜結(jié)構(gòu)體的制造方法中，是在基板上形成TEOS(四乙基原硅酸鹽、tetraethylorthosilicate)氧化膜作為腐蝕膜，在該TEOS氧化膜上形成薄膜體之后，將TEOS氧化膜除去的。
但是，在象現(xiàn)有技術(shù)那樣以TEOS氧化膜形成腐蝕膜的情況下，存在著熱收縮時腐蝕膜與基板之間產(chǎn)生應(yīng)力差的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，解決上述存在的問題，提供一種能夠減小熱收縮時腐蝕膜與基板之間所產(chǎn)生的應(yīng)力差的薄膜結(jié)構(gòu)體的制造方法。
作為本發(fā)明所涉及的薄膜結(jié)構(gòu)體的制造方法的第1形式，是一種具有基板(1)以及在形成于所說基板上的腐蝕膜(51)上所形成的、通過將所說腐蝕膜除去而與所說基板相隔既定間隔配置的薄膜體(21、23、25)的薄膜結(jié)構(gòu)體的制造方法，其中，所說腐蝕膜是由以大于3mol％的濃度值混入磷的氧化硅膜形成的。
根據(jù)該形式，由于腐蝕膜是由以大于3mol％的濃度值混入磷的氧化硅膜形成，因此，能夠在抑制磷在氧化硅膜中發(fā)生偏析的同時，減小熱收縮時腐蝕膜與基板之間所產(chǎn)生的應(yīng)力差，并由此防止裂縫的產(chǎn)生。
作為本發(fā)明所涉及的薄膜結(jié)構(gòu)體的制造方法的第2形式，將所說磷的所說濃度值設(shè)定為大于3mol％而小于4mol％的值。
根據(jù)該形式，由于將磷的濃度值設(shè)定為大于3mol％而小于4mol％的值，因此，能夠在抑制磷在氧化硅膜中發(fā)生偏析的同時，減小熱收縮時腐蝕膜與基板之間所產(chǎn)生的應(yīng)力差。
作為本發(fā)明所涉及的薄膜結(jié)構(gòu)體的制造方法的第3形式，所說腐蝕膜由PSG膜形成。
根據(jù)該形式，由于所說腐蝕膜由腐蝕速率高的PSG膜形成，因此，通過腐蝕處理能夠很容易地將腐蝕膜除去。
作為本發(fā)明所涉及的薄膜結(jié)構(gòu)體的制造方法的第4形式，所說腐蝕膜由BPSG膜形成。
根據(jù)該形式，由于所說腐蝕膜由腐蝕速率高的BPSG膜形成，因此，通過腐蝕處理能夠很容易地將腐蝕膜除去。
此外，利用混入BPSG膜中的硼的影響可提高腐蝕膜的軟溶。
作為本發(fā)明所涉及的薄膜結(jié)構(gòu)體的制造方法的第5形式，所說基板構(gòu)成加速度傳感器所具備的傳感器基板，所說薄膜體構(gòu)成所說加速度傳感器所具備的具有進(jìn)行加速度檢測功能的傳感器部(3)的至少一部分。
根據(jù)該形式，能夠防止在加速度傳感器的傳感器部的制造工序中產(chǎn)生裂縫。
通過下面的詳細(xì)說明和附圖，可進(jìn)一步了解本發(fā)明的目的、特征、結(jié)構(gòu)以及優(yōu)點。


圖1是對應(yīng)用本發(fā)明實施方式1所涉及的薄膜結(jié)構(gòu)體的制造方法制造的半導(dǎo)體加速度傳感器的主要部分的結(jié)構(gòu)加以展示的俯視圖。
圖2是圖1的A-A向剖視圖。
圖3和圖4是對圖2所示結(jié)構(gòu)的制造工序加以展示的附圖。
具體實施例方式
1.實施方式1如圖1和圖2所示，應(yīng)用本發(fā)明實施方式1所涉及的薄膜結(jié)構(gòu)體的制造方法制造的半導(dǎo)體加速度傳感器具有作為傳感器基板的基板1、以及形成于該基板1上的具有檢測加速度的功能的傳感器部3。
傳感器部3如圖1所示，具有作為可動電極發(fā)揮功能的質(zhì)量體21、多個固定電極23、以及多個梁25。質(zhì)量體21、固定電極23以及梁25相當(dāng)于本發(fā)明的薄膜體，由向例如多晶硅等導(dǎo)電材料摻雜例如磷等雜質(zhì)而成的摻雜型多晶硅形成。
質(zhì)量體21與基板1相隔既定間隔配置，具有沿垂直于被檢測加速度的方向B的方向C延伸的多個可動電極部21a。梁25與質(zhì)量體21一體形成，具有將質(zhì)量體21懸架在基板1上使質(zhì)量體21具有復(fù)原力并能夠向方向B移動的功能。各梁25具有從基板1上突出的支持部25a、與該支持部25a之間的結(jié)合部25b、以及設(shè)在該結(jié)合部25b與質(zhì)量體21的方向B上的端緣之間的彈簧部25c。通過該彈簧部25c發(fā)生彈性撓曲變形，使結(jié)合部25b與質(zhì)量體21二者在方向B上的距離增大或減小。
各固定電極23，是在方向B上彼此相隔既定間隔沿方向C設(shè)置的。此外，固定電極23具有距基板1相隔既定間隔配置的作為懸浮的固定電極部23a、以及對該固定電極部23a進(jìn)行支持的支持部23b。
如上所述的各固定電極23的固定電極部23a與質(zhì)量體21的可動電極部21a在方向B上隔著間隔交替配置而構(gòu)成電容器。并且，是依據(jù)該電容器的電容量隨著可動電極部21a的移動而產(chǎn)生的變化進(jìn)行加速度的檢測的。
如圖1和圖2所示，基板1具有由例如硅等半導(dǎo)體形成的基板本體31；形成于基板本體31上的作為第1絕緣膜的氧化硅膜33；在氧化硅膜33上有選擇地形成的多條配線41、43、45；對配線41、43、45的表面以及氧化硅膜的表面有選擇地加以覆蓋的作為第2絕緣膜的氮化膜47。
配線41具有在基板1上的與質(zhì)量體21相向的相向區(qū)域以露出的狀態(tài)配置在基板1上的露出部41a；配置在支持部25a的下方、與支持部25a在電氣上相連接的接點部41b。配線43、45用來取出來自固定電極23的信號，經(jīng)由其接點部43a、45a連接到各固定電極23上。
與此相對應(yīng)，在氮化膜47上設(shè)有開窗部47a和孔部47b、47c。配線41的露出部41a通過開窗部47a從基板1上露出，并且，接點部41a與支持部25a在電氣上相連接。配線43、45的接點部43a、45a通過孔部47b、47c與固定電極23在電氣上相連接。
與這種半導(dǎo)體加速度傳感器的結(jié)構(gòu)相對應(yīng)，在本實施方式中，以下述制造方法制造出質(zhì)量體21、梁25以及固定電極23。
首先，如圖3所示，在基板1上以氧化硅膜的PSG(磷硅酸鹽玻璃、phosphosilicateglass)膜形成腐蝕膜51。在本實施方式中，通過將該PSG膜中磷的濃度設(shè)定為大于3mol％而小于4mol％的值，以減小熱收縮時腐蝕膜51與基板1之間所產(chǎn)生的應(yīng)力差。
在這里，作為磷濃度設(shè)定范圍的基準(zhǔn)的3mol％和4mol％的值是根據(jù)試驗結(jié)果設(shè)定的。之所以設(shè)定3mol％這一下限，是由于若磷濃度低于該值，則不能夠得到有效減小應(yīng)力差的效果。而之所以設(shè)定4mol％這一上限，是由于若磷濃度大于該值，則磷會在PSG膜中發(fā)生偏析，進(jìn)行腐蝕處理時腐蝕膜51中磷的偏析部分不能被完全除去而殘留下來。
接下來，為形成支持部25a、23b而有選擇地除去腐蝕膜51的一部分以形成錨孔部51a，在殘留的腐蝕膜51上以及從錨孔部51a露出的基板1上，以例如摻雜型多晶硅等導(dǎo)電材料形成薄膜層53。以此得到圖4所示的結(jié)構(gòu)。
接下來，有選擇地除去薄膜層53使之形成圖案，以該薄膜層53的殘留部分形成質(zhì)量體21、梁25以及固定電極23。此時，該殘留部分之中嵌入錨孔部51a內(nèi)的部分成為支持部25a、23b，位于腐蝕膜51上的部分成為質(zhì)量體21、彈簧部25c、結(jié)合部25b以及固定電極部23a。接下來，通過腐蝕處理將腐蝕膜51除去，得到圖1和圖2所示的結(jié)構(gòu)。
如上所述，根據(jù)本實施方式，通過由以大于3mol％而小于4mol％的濃度值混入磷的PSG膜形成腐蝕膜51，使得能夠在抑制磷在PSG膜中發(fā)生偏析的同時，減小熱收縮時腐蝕膜51與基板1之間所產(chǎn)生的應(yīng)力差，由此而能夠防止在半導(dǎo)體加速度傳感器的傳感器部3的制造工序中產(chǎn)生裂縫。
此外，由于腐蝕膜51由腐蝕率高的PSG膜形成，因此，通過腐蝕處理能夠很容易地將腐蝕膜除去。
2.實施方式2本實施方式所涉及的薄膜結(jié)構(gòu)體的制造方法也適用于圖1和圖2所示的半導(dǎo)體加速度傳感器。此外，本實施方式所涉及的制造方法與前述實施方式1所涉及的制造方法之間的實質(zhì)性差異在于腐蝕膜51的制造方法不同。因此，在這里，對于本實施方式所涉及的制造方法，僅就與實施方式1所涉及的制造方法之間的實質(zhì)性差異進(jìn)行說明。
本實施方式所涉及的制造方法中，腐蝕膜51是由磷濃度被設(shè)定在既定范圍內(nèi)的氧化硅膜的BPSG(硼磷酯鹽玻璃borophosphosilicateglass)膜形成的。在本實施方式中，BPSG膜中磷的濃度同樣設(shè)定為大于3mol％而小于4mol％的值。另外，BPSG膜中硼的濃度設(shè)定為例如2.2mol％等一般性的值。
這樣，作為本實施方式，也同樣能夠在抑制磷在形成腐蝕膜51的BPSG膜中發(fā)生偏析的同時，減小熱收縮時腐蝕膜51與基板1之間所產(chǎn)生的應(yīng)力差，由此而能夠防止在半導(dǎo)體加速度傳感器的傳感器部3的制造工序中產(chǎn)生裂縫。
此外，由于腐蝕膜51由腐蝕率高的BPSG膜形成，因此，通過腐蝕處理能夠很容易地將腐蝕膜除去。
而且，利用混入于BPSG膜中的硼的影響可提高腐蝕膜51的軟溶。
以上對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，但在以上說明中，所有的結(jié)構(gòu)均為例示，本發(fā)明并不限定于所列舉的例子。在不超出本發(fā)明的范圍內(nèi)還能夠想象出其它未作為例子加以展示的許多變型例。
權(quán)利要求
1.一種薄膜結(jié)構(gòu)體的制造方法，所述薄膜結(jié)構(gòu)體具有基板(1)，以及在形成于所說基板上的腐蝕膜(51)上所形成的、通過將所說腐蝕膜除去而與所說基板相隔既定間隔配置的薄膜體(21、23、25)，其特征是，所說腐蝕膜由以大于3mol％的濃度值混入磷的氧化硅膜形成。
2.一種薄膜結(jié)構(gòu)體的制造方法，其特征是，將所說磷的所說濃度值設(shè)定為大于3mol％而小于4mol％的值。
3.如權(quán)利要求2所述的薄膜結(jié)構(gòu)體的制造方法，其特征是，所說腐蝕膜由PSG膜形成。
4.如權(quán)利要求2所述的薄膜結(jié)構(gòu)體的制造方法，其特征是，所說腐蝕膜由BPSG膜形成。
5.如權(quán)利要求1至4之一的權(quán)利要求所述的薄膜結(jié)構(gòu)體的制造方法，其特征是，所說基板構(gòu)成加速度傳感器所具備的傳感器基板，所說薄膜體構(gòu)成所說加速度傳感器所具備的具有進(jìn)行加速度檢測功能的傳感器部(3)的至少一部分。
全文摘要
本發(fā)明涉及采用半導(dǎo)體加工技術(shù)形成薄膜結(jié)構(gòu)體的制造方法，其目的是，提供一種能夠減小熱收縮時腐蝕膜與基板之間所產(chǎn)生的應(yīng)力差的薄膜結(jié)構(gòu)體的制造方法。為實現(xiàn)上述目的，在該薄膜結(jié)構(gòu)體的制造方法中，形成于基板(1)上的腐蝕膜(51)由磷濃度設(shè)定為大于3mol％而小于4mol％的值的PSG膜形成。對于腐蝕膜(51)，在其上形成薄膜層(53)，在使該薄膜層(53)形成圖案之后，通過腐蝕處理將其除去。
文檔編號G01P15/08GK1462482SQ01816135
公開日2003年12月17日 申請日期2001年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月23日
發(fā)明者奧村美香, 堀川牧夫, 石橋清志, 西上武文 申請人:三菱電機株式會社