(57)【要約】【課題】薄膜部位と可動部位とのスティクションを防止しつつ、薄膜部位直下のシリコン酸化膜層の消失を防止する。【解決手段】基材１１上にシリコン酸化膜層１３を介して形成された薄膜部位２１と、薄膜部位２１上に薄膜部位２１に対向して配置された可動部位２３が設けられている。可動部位２３は薄膜部位２１によって可動範囲が規制される。薄膜部位２１は、アルカリ性溶液を用いた結晶異方性エッチングによってパターン加工された単結晶シリコンからなり、上面２１ａに（１００）面を有し、側面２１ｃに（１１１）面を有し、かつ上面２１ａに上記結晶異方性エッチングによって形成されたＶ型溝２１ｄを有している。薄膜部位２１の断面において、（１００）面と（１１１）面がなす角度θ、薄膜部位２１の厚み寸法ｄ、上面２１ａの幅寸法Ｗ１、下面２１ｂの幅寸法Ｗ２としたとき、（Ｗ１＜Ｗ２−（ｄ／ｔａｎθ）×２）の関係が満たされている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上にシリコン酸化膜層を介して形成された薄膜部位と、前記薄膜部位上に前記薄膜部位に対向して配置された可動部位と、を備え、
前記可動部位は、前記薄膜部位に接触可能に配置され、前記薄膜部位によって可動範囲が規制されるものであり、
前記薄膜部位は、単結晶シリコンからなり、アルカリ性溶液を用いた結晶異方性エッチングによってパターン加工されたものであり、上面に（１００）面を有し、側面に（１１１）面を有し、かつ前記上面に前記結晶異方性エッチングによって形成された１つ又は複数のＶ型溝を有しており、
前記（１００）面に対して垂直方向の前記薄膜部位の断面において、前記（１００）面と前記（１１１）面がなす角度θ、前記薄膜部位の厚み寸法ｄ、前記上面の幅寸法Ｗ１、下面の幅寸法Ｗ２としたとき、
Ｗ１＜Ｗ２−（ｄ／ｔａｎθ）×２
の関係を満たすことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記薄膜部位は、溝幅方向で前記薄膜部位の前記側面に隣接して配置された前記Ｖ型溝を少なくとも有し、
前記Ｖ型溝と前記側面との境界は前記上面よりも前記下面側に位置している請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記薄膜部位は溝幅方向で隣接して配置された２つのＶ型溝を少なくとも有し、
前記２つのＶ型溝の境界は前記上面よりも前記下面側に位置している請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記可動部位からなるバルブと、
環状に設けられた前記薄膜部位からなるバルブシートと、を有するマイクロポンプを備えている請求項１から３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
基材上にシリコン酸化膜層を介して形成された単結晶シリコン層の（１００）面上にエッチングマスクを形成するマスク形成工程と、
アルカリ性溶液を用いた結晶異方性エッチングによって前記エッチングマスクをマスクにして前記単結晶シリコン層をパターン加工して薄膜部位を形成するシリコンエッチング工程と、
前記エッチングマスクを除去するマスク除去工程と、
前記薄膜部位上に前記薄膜部位に対向して可動部位を配置する可動部位配置工程と、を含み、
前記マスク形成工程で、厚み寸法ｄの前記単結晶シリコン層に対して、薄膜部位形成予定領域で開口幅寸法Ｓが
Ｓ＜（ｄ／ｔａｎθ）×２
（θは前記単結晶シリコン層の（１００）面と（１１１）面がなす角度）
の関係を満たす１つ又は複数の開口をもつように前記エッチングマスクを形成し、
前記シリコンエッチング工程で、上面に（１００）面を有し、側面に（１１１）面を有し、かつ前記上面に前記結晶異方性エッチングによって形成された１つ又は複数のＶ型溝を有する前記薄膜部位を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記マスク形成工程で、前記エッチング工程での前記結晶異方性エッチング処理中に消失する程度の幅寸法の犠牲パターン部分をもつ前記エッチングマスクを形成する請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記マスク形成工程で、シリコン酸化膜からなる前記エッチングマスクを形成し、
前記マスク除去工程で、等方性エッチングによって、前記薄膜部位直下に前記シリコン酸化膜層を残存させつつ前記エッチングマスクを除去する請求項５又は６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記マスク除去工程で、前記シリコンエッチング工程において表面が露出した領域の前記シリコン酸化膜層が除去される程度に前記等方性エッチングを行なう請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記可動部位配置工程は、前記薄膜部位の上にシリコン酸化膜からなる犠牲層を介して前記可動部位を配置した後、前記犠牲層を除去する工程を含んでいる請求項５から８のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記可動部位からなるバルブと、
環状に設けられた前記薄膜部位からなるバルブシートと、を有するマイクロポンプを形成する請求項５から９のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置及びその製造方法に関し、特に、基材上にシリコン酸化膜層を介して形成された薄膜部位と、その薄膜部位上に薄膜部位に対向して配置された可動部位と、を備えた半導体基板及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ流体を輸液や搬送する装置としてマイクロポンプがある。マイクロポンプは、薄膜（メンブレン）上に備え付けられた圧電素子等で構成されるアクチュエーターを駆動させることで加圧室の体積を変動させて、吸入口から吸引した流体を吐出口へと導く。マイクロポンプは、流体が逆流しないように、加圧室前後に非対称構造のバルブやバルブシート等の薄膜部位を備えている。
【０００３】
マイクロポンプのメンブレンやバルブ、バルブシート等の薄膜部位の厚み寸法を高精度に形成するために、ＳＯＩ（Silicon on Insulator）ウエハに対して単結晶シリコンの結晶異方性エッチング処理を施して薄膜部位を形成する方法が既に知られている（例えば特許文献１を参照。）。
【０００４】
図１３は、マイクロポンプの構成を説明するための概略的な断面図である。なお、図中の縦横縮尺比や膜厚比は不問とする。以下で説明する図面でも同様である。
【０００５】
マイクロポンプはバルブウエハ１、バルブウエハ３、メンブレンウエハ５を備えている。ウエハ１とウエハ３はシリコン酸化膜からなる犠牲層７を介して接合されている。ウエハ３とウエハ５はシリコン酸化膜からなる犠牲層９を介して接合されている。
【０００６】
ウエハ１，３，５は、支持層１１、ＢＯＸ層１３、活性層１５が積層されたＳＯＩウエハが両面加工されたものである。支持層１１及び活性層１５は単結晶シリコンで形成されている。ＢＯＸ層１３はシリコン酸化膜で形成されている。
【０００７】
バルブウエハ１，３は、支持層１１が加工されて形成された吸入口１７及び吐出口１９と、活性層１５が加工されて形成されたバルブシート２１及びバルブフラップ２３とを備えている。バルブウエハ３は、支持層１１が裏面側から研削又は研磨によって調厚されており、バルブウエハ１と比較して支持層１１の厚みが小さい。
【０００８】
メンブレンウエハ５は、メンブレン２５と液室２７とを備えている。メンブレン２５は、支持層１１が除去された領域の活性層１５で形成されている。液室２７は、メンブレン２５の形成位置の活性層１５の表面に形成された凹部で形成されている。
【０００９】
バルブウエハ１，３は、互いの活性層１５が対向するようにして接合されている。メンブレンウエハ５とバルブウエハ３は、液室２７と吸入口１７及び吐出口１９が対向するようにして配置されている。
【００１０】
メンブレンウエハ５のメンブレン２５上に圧電素子等（図示しない。）が配置される。マイクロポンプでは、圧電素子等の動作によってメンブレン２５がアクチュエーターとして駆動され、液室２７内に発生する圧力でバルブウエハ１，３の積層構造内に非対称に配置されたバルブフラップ２３が交互に受動的に開閉される。これにより、吸入口１７から吐出口１９の順方向にのみ液の流れが発生する。
【００１１】
図１４、図１５及び図１６は、図１３に示されたマイクロポンプの製造工程の一例を説明するための概略的な断面図である。以下に説明する各工程のかっこ数字は図１４、図１５及び図１６中のかっこ数字に対応している。
【００１２】
（１）支持層１１、ＢＯＸ層１３、活性層１５を有するＳＯＩウエハを準備する。支持層１１及び活性層１５は単結晶シリコンである。ＢＯＸ層１３はシリコン酸化膜である。支持層１１表面及び活性層１５表面は（１００）面である。支持層１１表面及び活性層１５表面にシリコン酸化膜からなるエッチングマスク２９を形成する。エッチングマスク２９は例えば熱酸化膜である。写真製版技術及びエッチング技術により、活性層１５上のエッチングマスク２９をパターン加工する。
【００１３】
（２）エッチングマスク３１を全面に成膜する。エッチングマスク３１はエッチングマスク２９を保護する。エッチングマスク３１は、例えばシリコン窒化膜である。
【００１４】
（３）写真製版技術及びエッチング技術により、支持層１１上のエッチングマスク２９，３１をパターン加工する。
【００１５】
（４）アルカリ性溶液を用いた単結晶シリコンの結晶異方性エッチングを行なう。上記工程（３）でエッチングマスク２９，３１が開口された箇所の支持層１１が結晶異方性エッチングされる。エッチングマスク２９，３１の開口から約５４.７°の角度でエッチングが進行し、支持層１１の（１１１）面が露出する。結晶異方性エッチングはＢＯＸ層１３に達するまで行なわれる。これにより、吸入口１７及び吐出口１９が形成される。
【００１６】
（５）熱リン酸等を用いてエッチングマスク３１が全面除去される。活性層１５上のエッチングマスク２９と活性層１５の表面の一部が露出される。
【００１７】
（６）再度結晶異方性エッチングを行なう。活性層１５上のエッチングマスク２９の開口から約５４.７°の角度でエッチングが進行する。結晶異方性エッチングはＢＯＸ層１３に達するまで行なわれる。これにより、バルブシート２１とバルブフラップ２３が形成される。
【００１８】
（７）例えばフッ酸等を用いてウエットエッチングを行なう。エッチングマスク２９及び、結晶異方性エッチングにて露出した部分のＢＯＸ層１３が除去される。これにより、バルブウエハ１，３が形成される。
【００１９】
（８）バルブウエハ１，３の表面に犠牲層７を成膜する。犠牲層７は例えば熱酸化膜を用いる。
【００２０】
（９）２枚のバルブウエハ１，３を用意し、一方のウエハを上下反転させてバルブウエハ１，３の接合を行なう。このとき、犠牲層７同士が接合界面３３で接合される。
【００２１】
（１０）接合されたバルブウエハ１，３に対して、バルブウエハ３の支持層１１側から研削と研磨を行ない、バルブウエハ３を調厚する。
【００２２】
（１１）研磨されたバルブウエハ３の研磨面にメンブレンウエハ５を接合する。メンブレンウエハ５の表面にはシリコン酸化膜からなる犠牲層９が形成されている。メンブレンウエハ５が接合された時点でメンブレン２５及び液室２７が形成される。
【００２３】
（１２）図１３を参照して説明する。犠牲層７のエッチングを行なう。このとき犠牲層９もエッチングされる。接合界面３３に存在する犠牲層７を消失させることで、バルブシート２１とバルブフラップ２３とを剥離する。犠牲層エッチングは、例えばフッ酸等を用いた気相エッチングで行なわれる。その後、圧電素子等（図示しない）をメンブレン２５上に貼付してマイクロポンプが完成する。なお、図１３では、バルブシート１の犠牲層７とバルブシート３の犠牲層７は一体化して図示されている。
【００２４】
上記工程（４），（６）で説明したように、ＢＯＸ層１３は支持層１１又は活性層１５の結晶異方性エッチングの際にエッチングストップ層として用いられる。すなわち、支持層１１及び活性層１５のシリコンエッチング量は高精度で管理されたＳＯＩウエハの支持層１１及び活性層１５の厚みで決まる。したがって、バルブシート２１やバルブフラップ２３の仕上がり厚み寸法は、エッチング速度ばらつきやウエハの厚みばらつきの影響を受けにくい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
図１３において、バルブシート２１とバルブフラップ２３がスティクションによって固着するのを防止するために、バルブシート２１の上面の面積を小さくすることが好ましい。
しかし、バルブシート２１の上面の面積を小さくしすぎると、バルブシート２１直下のＢＯＸ層１３が消失する虞があった。
【００２６】
図１７は、従来技術の不具合を説明するための、バルブシートの周辺構造を拡大して示す概略的な工程断面図である。図１７中のかっこ数字は上記工程及び図１５及び図１６のかっこ数字に対応している。図１３も参照して説明する。
【００２７】
上記工程（１）〜（５）で説明したように、結晶異方性エッチングによってＳＯＩウエハの支持層１１に吸入口１７が形成される。この結晶異方性エッチングにおいて、吸入口１７の底部に支持層１１が残存しないようにオーバーエッチングが施される。したがって、シリコン酸化膜からなるＢＯＸ層１３の支持層１１側の一部分もエッチングされる（図１７（５）を参照。）。
【００２８】
次に、上記工程（６）で説明したように、活性層１５に対して結晶異方性エッチングが施され、バルブシート２１が形成される。この結晶異方性エッチングにおいて、吸入口１７の底部と重なる位置に活性層１５が残存しないようにオーバーエッチングが施される。したがって、ＢＯＸ層１３の活性層１５側の一部分もエッチングされる（図１７（６）を参照。）。アルカリ性溶液によるシリコン酸化膜のエッチングは等方性を有するので、バルブシート２１直下のＢＯＸ層１３の一部分もエッチングされる。
【００２９】
次に、上記工程（７）で説明したように、フッ酸等を用いたウエットエッチングによってシリコン酸化膜からなるＢＯＸ層１３及びエッチングマスク２９が除去される。なお、ここでのシリコン酸化膜エッチングは例えばフッ酸等を用いた気相エッチングであってもよい。これらのシリコン酸化膜エッチングは等方性を有するので、バルブシート２１直下のＢＯＸ層１３の一部分もエッチングされる（図１７（７）を参照。）。
【００３０】
次に、上記工程（８），（９）で説明したように、シリコン酸化膜からなる犠牲層７が形成され、加工済みの２つのＳＯＩウエハからなるバルブシート１，３が接合界面３３で接合される（図１７（９）を参照。）。その後、上記工程（１０），（１１）で説明したように、バルブウエハ３が調厚され、バルブウエハ３にメンブレンウエハ５が接合される。
【００３１】
次に、上記工程（１２）で説明したように、フッ酸等を用いた気相エッチングによって接合界面３３の犠牲層７が除去される。なお、ここでのシリコン酸化膜エッチングは例えばフッ酸等を用いたウエットエッチングであってもよい。これらのシリコン酸化膜エッチングは等方性を有するので、バルブシート２１直下のＢＯＸ層１３の一部分もエッチングされる（図１７（１２）を参照。）。
【００３２】
ＳＯＩウエハのＢＯＸ層１３を活用することでバルブシート２１やバルブフラップ２３の厚み管理が容易になるが、バルブシート２１において、図１３に示したように活性層１５と支持層１１がＢＯＸ層１３を介して?がる構造となる。
【００３３】
しかし、上記工程（６）の活性層１５の単結晶シリコン異方性エッチング時、上記工程（７）のエッチングマスク２９及びＢＯＸ層１３の除去時、上記工程（１２）の犠牲層エッチング工程時には、ＢＯＸ層１３の界面が露出している。したがって、バルブシート２１直下のＢＯＸ層１３において、バルブシート２１下面の断面寸法よりも内側にエッチングが進行することになる。
【００３４】
さらには、ＳＯＩウエハ自体の作成工程での活性層１５の貼り合せ時のマイクロボイドや、ＢＯＸ層１３自体の膜質、犠牲層７自体の膜質、バルブウエハ１，３の接合時の接合品質によっては、上記工程（１２）での犠牲層エッチング処理時の接合界面３３のエッチング速度よりもＢＯＸ層１３のエッチング速度の方が早くなることがある。
【００３５】
このようなことから、図１７（１２）に示したように、犠牲層７のエッチング後にバルブシート２１直下のＢＯＸ層１３が部分的又は完全に消失することがあった。バルブシート２１直下のＢＯＸ層１３が部分的に消失すると、バルブフラップ２３が閉じていても消失部分から液体が逆流してリークが発生する。また、バルブシート２１直下のＢＯＸ層１３が完全に消失すると、バルブシート２１が浮き上がり、バルブストッパーとして機能しなくなる。このように、バルブシート２１直下のＢＯＸ層１３が部分的又は完全に消失に起因して、ポンプ機能が損なわれることがあった。
【００３６】
このような不具合は抑制するために、バルブシート２１の下面の幅寸法を大きくし、バルブシート２１直下のＢＯＸ層１３の幅寸法を大きくすることが考えられる。ここで、バルブシート２１の下面の幅寸法は上面の幅寸法と一定の関係を有する。
【００３７】
図１７（６）を参照してバルブシート２１の上面幅寸法と下面幅寸法の関係を説明する。バルブシート２１の上面及び下面（（１００）面）と側面（（１１１）面）がなす角度θは約５４.７°である。バルブシート２１の厚みが寸法ｄであるとき、バルブシート２１の断面において、上面寸法Ｗ１と下面幅寸法Ｗ２は次の式で表わされる。
Ｗ１＝Ｗ２−（ｄ／ｔａｎθ）×２
【００３８】
したがって、バルブシート２１の下面の幅寸法を大きくするには、バルブシート２１の上面の幅寸法を大きくしなければならない。
しかし、上述のように、バルブシート２１の上面の幅寸法を大きくすると、バルブシート２１とバルブフラップ２３がスティクションによって固着するという問題があった。
【００３９】
バルブシート２１直下のＢＯＸ層１３が消失する時期は、上記工程（１２）の犠牲層７のエッチング時に限られない。バルブシート２１直下のＢＯＸ層１３が部分的又は完全な消失は、上記工程（７）のシリコン酸化膜エッチング時や、上記工程（６）の結晶異方性エッチング時にも起こりうる。
【００４０】
また、上述のような不具合の発生は、マイクロポンプのバルブシートの形成時に限られるものではない。上述のような不具合は、基材上にシリコン酸化膜層を介して形成された薄膜部位と、該薄膜部位上に該薄膜部位に対向して配置された可動部位と、を備えた半導体装置を製造する際に、基材上にシリコン酸化膜層を介して形成された単結晶シリコン層に対してアルカリ性溶液を用いた結晶異方性エッチングを行なって薄膜部位を形成する場合に発生しうる。
【００４１】
本発明は、基材上にシリコン酸化膜層を介して形成された単結晶シリコン層が結晶異方性エッチングによってパターン加工された薄膜部位と、薄膜部位上に配置された可動部位とを備えた半導体装置及びその製造方法において、薄膜部位と可動部位とのスティクションを防止しつつ、薄膜部位直下のシリコン酸化膜層の消失を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００４２】
本発明にかかる半導体装置は、基材上にシリコン酸化膜層を介して形成された薄膜部位と、上記薄膜部位上に上記薄膜部位に対向して配置された可動部位と、を備え、上記可動部位は、上記薄膜部位に接触可能に配置され、上記薄膜部位によって可動範囲が規制されるものであり、上記薄膜部位は、単結晶シリコンからなり、アルカリ性溶液を用いた結晶異方性エッチングによってパターン加工されたものであり、上面に（１００）面を有し、側面に（１１１）面を有し、かつ上記上面に上記結晶異方性エッチングによって形成された１つ又は複数のＶ型溝を有しており、上記（１００）面に対して垂直方向の上記薄膜部位の断面において、上記（１００）面と上記（１１１）面がなす角度θ、上記薄膜部位の厚み寸法ｄ、上記上面の幅寸法Ｗ１、下面の幅寸法Ｗ２としたとき、
Ｗ１＜Ｗ２−（ｄ／ｔａｎθ）×２
の関係を満たすものである。
【００４３】
本発明にかかる半導体装置の製造方法は、基材上にシリコン酸化膜層を介して形成された単結晶シリコン層の（１００）面上にエッチングマスクを形成するマスク形成工程と、アルカリ性溶液を用いた結晶異方性エッチングによって上記エッチングマスクをマスクにして上記単結晶シリコン層をパターン加工して薄膜部位を形成するシリコンエッチング工程と、上記エッチングマスクを除去するマスク除去工程と、上記薄膜部位上に上記薄膜部位に対向して可動部位を配置する可動部位配置工程と、を含み、
上記マスク形成工程で、厚み寸法ｄの上記単結晶シリコン層に対して、薄膜部位形成予定領域で開口幅寸法Ｓが
Ｓ＜（ｄ／ｔａｎθ）×２
（θは上記単結晶シリコン層の（１００）面と（１１１）面がなす角度）
の関係を満たす１つ又は複数の開口をもつように上記エッチングマスクを形成し、
上記シリコンエッチング工程で、上面に（１００）面を有し、側面に（１１１）面を有し、かつ上記上面に上記結晶異方性エッチングによって形成された１つ又は複数のＶ型溝を有する上記薄膜部位を形成する。
【発明の効果】
【００４４】
本発明の半導体装置において、薄膜部位の上面に結晶異方性エッチングによって形成されたＶ型溝が形成されている。
本発明の半導体装置の製造方法において、上記開口をもつエッチングマスクを用いて結晶異方性エッチングが行なわれることにより、薄膜部位の上面に結晶異方性エッチングによって形成されたＶ型溝が形成される。
上記Ｖ型溝を有する薄膜部位は、上記Ｖ型溝が形成されていない場合に比べて、上面の幅寸法Ｗ１と下面の幅寸法Ｗ２の比（Ｗ１／Ｗ２）が小さい。
すなわち、本発明の半導体装置及び製造方法は、薄膜部位の上面の幅寸法を従来技術と同じ寸法に設定したとき、従来技術と比較して薄膜部位の下面の幅寸法を大きくでき、薄膜部位直下のシリコン酸化膜層のエッチング許容量を大きくすることができる。
したがって、本発明の半導体装置及び製造方法は、薄膜部位と可動部位とのスティクションを防止しつつ、薄膜部位直下のシリコン酸化膜層の消失を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】半導体装置の一実施例を説明するための概略的な断面図である。
【図２】同実施例を説明するための概略的な平面図である。
【図３】同実施例の全体を示した概略的な断面図である。
【図４】半導体装置の製造方法の一実施例を説明するための概略的な断面図である。
【図５】図４の続きの工程を説明するための概略的な断面図である。
【図６】図５の続きの工程を説明するための概略的な断面図である。
【図７】活性層上に形成されたエッチングマスク及び犠牲パターン部分を示す平面図である。
【図８】半導体装置の他の実施例を説明するための概略的な断面図である。
【図９】半導体装置の製造方法の他の実施例で用いられるエッチングマスクを説明するための概略的な断面図である。
【図１０】半導体装置のさらに他の実施例を説明するための概略的な断面図である。
【図１１】半導体装置の製造方法のさらに他の実施例で用いられるエッチングマスクを説明するための概略的な断面図である。
【図１２】半導体装置の製造方法のさらに他の実施例で用いられるエッチングマスクを説明するための概略的な断面図である。
【図１３】マイクロポンプの構成を説明するための概略的な断面図である。
【図１４】図１３に示されたマイクロポンプの製造工程の一例を説明するための概略的な断面図である。
【図１５】図１４の続きの工程を説明するための概略的な断面図である。
【図１６】図１５の続きの工程を説明するための概略的な断面図である。
【図１７】従来技術の不具合を説明するための概略的な工程断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
図１は、半導体装置の一実施例を説明するための概略的な断面図である。図２は同実施例を説明するための概略的な平面図である。図１の断面は図２のＡ−Ａ’位置に対応している。図２ではバルブフラップの図示は省略されている。この実施例は本発明の半導体装置をマイクロポンプに適用したものである。図１及び図２はマイクロポンプのマイクロバルブ部分の拡大図である。図３は同実施例の全体を示した概略的な断面図である。図１から図３において図１３と同じ部分には同じ符号が付され、それらの部分の説明は省略される。
【００４７】
マイクロポンプはバルブウエハ１、バルブウエハ３、メンブレンウエハ５を備えている。この実施例のマイクロポンプは、図１３に示された従来技術のマイクロポンプと比較してバルブシート２１の形状が異なっている。
【００４８】
バルブウエハ１及びバルブウエハ３で形成されるマイクロバルブは、支持層１１（基材）上にＢＯＸ層１３（シリコン酸化膜層）を介して形成されたバルブシート２１（薄膜部位）と、バルブシート２１上にバルブシート２１上に対向して配置されたバルブフラップ２３（可動部位）とを備えている。
【００４９】
バルブフラップ２３は、バルブシート２１に接触可能に配置され、また、バルブフラップ２３は、バルブシート２１によって可動範囲が規制される。
【００５０】
バルブシート２１は、単結晶シリコンからなり、アルカリ性溶液を用いた結晶異方性エッチングによってパターン加工されたものである。また、バルブシート２１は、上面２１ａ及び下面２１ｂに（１００）面を有し、側面２１ｃに（１１１）面を有している。さらに、バルブシート２１は、上面２１ａに上記結晶異方性エッチングによって形成された２つのＶ型溝２１ｄ，２１ｄを有している。
【００５１】
Ｖ型溝２１ｄは、溝幅方向で側面２１ｃに隣接して配置されている。Ｖ型溝２１ｄと側面２１ｃとの境界は上面２１ａよりも下面２１ｂ側に位置している。Ｖ型溝２１ｄの壁面は（１１１）面である。２つのＶ型溝２１ｄ，２１ｄの深さは、同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。
【００５２】
バルブシート２１の（１００）面に対して垂直方向のバルブシート２１の断面（図１を参照。）において、バルブシート２１の（１００）面と（１１１）面がなす角度θ、バルブシート２１の厚み寸法ｄ、上面２１ａの幅寸法Ｗ１、下面２１ｂの幅寸法Ｗ２としたとき、
Ｗ１＜Ｗ２−（ｄ／ｔａｎθ）×２
の関係を満たしている。
【００５３】
Ｖ型溝２１ｄを有するバルブシート２１は、Ｖ型溝２１ｄが形成されていない場合（図１７（６）を参照。）に比べて、上面２１ａの（１００）面の幅寸法Ｗ１と下面２１ｂの幅寸法Ｗ２の比（Ｗ１／Ｗ２）が小さい。すなわち、バルブシート２１の上面２１ａの幅寸法を従来技術と同じ寸法に設定したとき、下面２１ｂの幅寸法を従来技術と比較して大きくでき、バルブシート２１直下のシリコン酸化膜層のエッチング許容量を大きくすることができる。したがって、この実施例は、バルブシート２１とバルブフラップ２３とのスティクションを防止しつつ、バルブシート２１直下のＢＯＸ層１３の消失を防止できる。
【００５４】
図４、図５及び図６は、半導体装置の製造方法の一実施例を説明するための概略的な断面図である。図４、図５及び図６は、図１に示されたマイクロポンプのマイクロバルブ部分に対応している。以下に説明する各工程のかっこ数字は図４、図５及び図６中のかっこ数字に対応している。マイクロポンプ全体の製造工程は、エッチングマスクのパターン加工を除いて、図１４、図１５及び図１６と同様である。図１４、図１５及び図１６も参照して、この実施例を説明する。
【００５５】
（１）支持層１１、ＢＯＸ層１３、活性層１５を有するＳＯＩウエハを準備する。支持層１１及び活性層１５は単結晶シリコンである。ＢＯＸ層はシリコン酸化膜である。例えば、活性層１５の厚みｄは２０.０μｍである。支持層１１表面及び活性層１５表面は（１００）面である。
【００５６】
支持層１１表面及び活性層１５表面にシリコン酸化膜からなるエッチングマスクを形成する。エッチングマスクの膜種は結晶異方性エッチングの際にシリコンとの選択比が見込めエッチングマスクとして耐えうるものであればよく、例えば熱酸化膜を用いる。
【００５７】
写真製版技術及びエッチング技術により、活性層１５上のエッチングマスクをパターン加工してエッチングマスク２９ａ及び犠牲パターン部分２９ｂを形成する。エッチングマスク２９ａ及び犠牲パターン部分２９ｂは薄膜部位形成予定領域に配置されている。エッチングマスク２９ａ及び犠牲パターン部分２９ｂの配置によって、エッチングマスクの開口２９ｃが形成されている。支持層１１上のエッチングマスク２９は、この時点ではパターン加工されない。
【００５８】
図７は、活性層１５上に形成されたエッチングマスク２９ａ及び犠牲パターン部分２９ｂを示す平面図である。
【００５９】
エッチングマスク２９ａ、犠牲パターン部分２９ｂ及び開口２９ｃは、それぞれ環状に形成されている。エッチングマスク２９ａの内側と外側にそれぞれ犠牲パターン部分２９ｂが配置されている。エッチングマスク２９ａと犠牲パターン部分２９ｂは間隔をもって配置されており、エッチングマスク２９ａと犠牲パターン部分２９ｂとの間に開口２９ｃが形成されている。
【００６０】
例えば、エッチングマスク２９ａの幅寸法Ｘ１は５.０μｍ、犠牲パターン部分２９ｂの幅寸法Ｘ２は１.０μｍ、開口２９ｃの幅寸法Ｓは２０.０μｍである。また、エッチングマスク２９，２９ａ及び犠牲パターン部分２９ｂの厚み寸法は、例えば０.３μｍである。
【００６１】
エッチングマスク２９ａの幅寸法Ｘ１は、後述する工程（６）での結晶異方性エッチング処理にエッチングマスク２９ａが消失しない値に設定されている。
犠牲パターン部分２９ｂの幅寸法Ｘ２は、後述する工程（６）での結晶異方性エッチング処理中に犠牲パターン部分２９ｂが消失する値に設定されている。なお、エッチングマスク２９ａに対して内側の犠牲パターン部分２９ｂの幅寸法Ｘ２と外側の犠牲パターン部分２９ｂの幅寸法Ｘ２は、同じ値であってもよいし、互いに異なる値であってもよい。
【００６２】
エッチングマスク２９ａ及び犠牲パターン部分２９ｂの厚み寸法は、後述する工程（６）での結晶異方性エッチング処理中にエッチングマスク２９ａが消失しない値に設定されている。
【００６３】
開口２９ｃの幅寸法Ｓは、
Ｓ＜（ｄ／ｔａｎθ）×２
（ｄは活性層１５の厚み寸法、θは活性層１５の（１００）面と（１１１）面がなす角度）
の関係を満たす値に設定されている。
【００６４】
（２）エッチングマスク３１を全面に成膜する。エッチングマスク３１はエッチングマスク２９，２９ａ及び犠牲パターン部分２９ｂを保護する。エッチングマスク３１の膜種は結晶異方性エッチングの際に選択比が高く、ほとんどエッチングされない膜が望まれる。例えば、ＬＰ−ＣＶＤ（Low Pressure - Chemical Vapor Deposition）法によるシリコン窒化膜を用いる。
【００６５】
（３）写真製版技術及びエッチング技術により、支持層１１上のエッチングマスク２９，３１をパターン加工する。吸入口１７及び吐出口２９の形成予定位置に対応する開口が形成される。
【００６６】
（４）アルカリ性溶液を用いた単結晶シリコンの結晶異方性エッチングが行なわれる。この結晶異方性エッチングには一般的なアルカリ性薬液（例えばＫＯＨ、ＴＭＡＨ等）が用いられる。上記工程（３）でエッチングマスク２９，３１が開口された箇所の支持層１１が結晶異方性エッチングされる。このとき、単結晶シリコンのエッチング速度よりも遅いエッチング速度で、シリコン酸化膜もエッチングされる。このシリコン酸化膜エッチングは等方性を有する。
【００６７】
エッチングマスク２９，３１の開口から約５４.７°の角度でエッチングが進行し、支持層１１の（１１１）面が露出する。結晶異方性エッチングはＢＯＸ層１３に達するまで行なわれる。これにより、吸入口１７及び吐出口１９が形成される。
【００６８】
この結晶異方性エッチングにおいて、吸入口１７及び吐出口１９の底部に支持層１１が残存しないようにオーバーエッチングが施される。したがって、シリコン酸化膜からなるＢＯＸ層１３の支持層１１側の一部分もエッチングされる。
【００６９】
（５）熱リン酸等を用いてエッチングマスク３１が全面除去される。活性層１５上のエッチングマスク２９ａ及び犠牲パターン部分２９ｂと活性層１５の表面の一部が露出される。
【００７０】
（６）再度結晶異方性エッチングを行なう。活性層１５上のエッチングマスク２９ａ及び犠牲パターン部分２９ｂの開口から約５４.７°の角度でエッチングが進行し、活性層１５の（１１１）面が露出する。結晶異方性エッチングはＢＯＸ層１３に達するまで行なわれる。これにより、バルブシート２１とバルブフラップ２３が形成される。
【００７１】
この結晶異方性エッチングにおいて、吸入口１７の底部と重なる位置に活性層１５が残存しないようにオーバーエッチングが施される。したがって、ＢＯＸ層１３の活性層１５側の一部分もエッチングされる。
【００７２】
アルカリ性溶液によるシリコン酸化膜のエッチングは等方性を有するので、バルブシート２１直下のＢＯＸ層１３の一部分もエッチングされる。また、活性層１５上のエッチングマスク２９ａ及び犠牲パターン部分２９ｂや支持層１１上のエッチングマスク２９、吸入口１７及び吐出口１９の底部のＢＯＸ層１３の支持層１１側の一部分もエッチングされる。
【００７３】
この結晶異方性エッチング処理において、バルブシート２１の形成位置では開口２９ｃの幅寸法Ｓは、「Ｓ＜（ｄ／ｔａｎθ）×２」に設定されているので、バルブシート２１の上面２１ａにＶ型溝２１ｄが形成される。
【００７４】
エッチングマスク２９ａの幅寸法Ｘ１は結晶異方性エッチング処理中にエッチングマスク２９ａが消失しない値に設定されているので、バルブシート２１の上面２１ａは（１００）面で形成される。
【００７５】
犠牲パターン部分２９ｂの幅寸法Ｘ２は結晶異方性エッチング処理中に犠牲パターン部分２９ｂが消失する値に設定されているので、犠牲パターン部分２９ｂは結晶異方性エッチング処理中に消失する。犠牲パターン部分２９ｂが消失した部分からも活性層１５のエッチングが進行する。これにより、Ｖ型溝２１ｄは、溝幅方向で側面２１ｃに隣接して形成される。さらに、Ｖ型溝２１ｄと側面２１ｃとの境界は上面２１ａよりも下面２１ｂ側に形成される。バルブシート２１の側面２１ｃ及びＶ型溝２１ｄの壁面は（１１１）面で形成される。
【００７６】
なお、開口２９ｃの幅寸法Ｓは、結晶異方性エッチング処理中におけるエッチングマスク２９ａ及び犠牲パターン部分２９ｂの水平方向エッチング量、及び犠牲パターン部分２９ｂの消失時期も考慮して、Ｖ型溝２１ｄが下面２１ｂに到達しない値に設定される。
【００７７】
（７）例えばフッ酸等を用いてウエットエッチングを行なう。エッチングマスク２９及び、結晶異方性エッチングにて露出した部分のＢＯＸ層１３が除去される。これにより、バルブウエハ１，３が形成される。このシリコン酸化膜エッチングは等方性を有するので、バルブシート２１直下のＢＯＸ層１３の一部分もエッチングされるが、バルブシート２１直下に十分な幅寸法のＢＯＸ層１３を残すことができる。なお、ここでのシリコン酸化膜エッチングは例えばフッ酸等を用いた気相エッチングであってもよい。
【００７８】
（８）バルブウエハ１，３の表面に犠牲層７を成膜する。犠牲層７は例えば熱酸化膜を用いる。
【００７９】
（９）２枚のバルブウエハ１，３を用意し、一方のウエハを上下反転させてバルブウエハ１，３の接合を行なう。このとき、犠牲層７同士が接合界面３３で接合される。
【００８０】
（１０）接合されたバルブウエハ１，３に対して、バルブウエハ３の支持層１１側から研削と研磨を行ない、バルブウエハ３を調厚する。この時点では犠牲層７によりバルブシート２１とバルブフラップ２３は接合界面３３で接合されており、研削、研磨時の応力による破損が防止される。
【００８１】
（１１）研磨されたバルブウエハ３の研磨面にメンブレンウエハ５を接合する。メンブレンウエハ５の表面にはシリコン酸化膜からなる犠牲層９が形成されている。メンブレンウエハ５が接合された時点でメンブレン２５及び液室２７が形成される。支持層１１表面及び活性層１５表面は（１００）面である。
【００８２】
（１２）図３も参照して説明する。上記工程（１１）の時点ではバルブシート２１とバルブフラップ２３が犠牲層７によって接合されており、バルブとして可動しないので、犠牲層７のエッチングを行なう。このとき、犠牲層９もエッチングされる。接合界面３３に存在する犠牲層７を消失させることで、バルブシート２１とバルブフラップ２３とを剥離する。犠牲層エッチングは、例えばフッ酸等を用いた気相エッチングで行なわれる。なお、犠牲層エッチングは例えばフッ酸等を用いたウエットエッチングであってもよい。
【００８３】
その後、圧電素子等（図示しない）をメンブレン２５上に貼付してマイクロポンプが完成する。なお、図３では、バルブシート１の犠牲層７とバルブシート３の犠牲層７は一体化して図示されている。
【００８４】
図８は、半導体装置の他の実施例を説明するための概略的な断面図であり、マイクロポンプのマイクロバルブ部分の拡大図である。この実施例のマイクロバルブ全体の構成は、バルブシートの形状を除いて、図３と同じである。図８において図１と同じ部分には同じ符号が付され、それらの部分の説明は省略される。
【００８５】
この実施例のバルブシート２１は上面２１ａに１つのＶ型溝２１ｄを有している。Ｖ型溝２１ｄは側面２１ｃとは間隔をもって配置されている。バルブシート２１の上面２１ａは、幅寸法Ｗ１１の部分と幅寸法Ｗ１２の部分とに分割されている。幅寸法Ｗ１１と幅寸法Ｗ１２は、同じ値であってもよいし、互いに異なる値であってもよい。
【００８６】
バルブシート２１の（１００）面と（１１１）面がなす角度θ、バルブシート２１の厚み寸法ｄ、上面２１ａの幅寸法Ｗ１＝Ｗ１１＋Ｗ１２、下面２１ｂの幅寸法Ｗ２としたとき、
Ｗ１＜Ｗ２−（ｄ／ｔａｎθ）×２
の関係を満たしている。
【００８７】
バルブシート２１は上面２１ａにＶ型溝２１ｄを有しているので、この実施例は、バルブシート２１の上面２１ａの幅寸法Ｗ１を従来技術と同じ寸法に設定したとき、下面２１ｂの幅寸法Ｗ２を従来技術（Ｗ１＝Ｗ２−（ｄ／ｔａｎθ）×２）と比較して大きくでき、薄膜部位直下のシリコン酸化膜層のエッチング許容量を大きくすることができる。したがって、この実施例は、バルブシート２１とバルブフラップ２３とのスティクションを防止しつつ、バルブシート２１直下のＢＯＸ層１３の消失を防止できる。
【００８８】
図９は、半導体装置の製造方法の他の実施例で用いられるエッチングマスクを説明するための概略的な断面図であり、図８に示されたバルブシートを形成するためのエッチングマスクを説明するための図である。図９は、図４（１）の工程に対応している。
【００８９】
この製造方法の実施例は、図４から図６を参照して説明した製造方法の実施例の工程（１）において、図４（１）に示されたエッチングマスク２９ａ及び犠牲パターン部分２９ｂに替えて、図９に示されたエッチングマスク２９ａを形成する。その他の工程は図４から図６を参照して説明した製造方法の実施例の上記工程（２）から上記工程（１２）と同様である。
【００９０】
図９において、上方から見て環状のエッチングマスク２９ａに開口２９ｃが形成されている。開口２９ｃはエッチングマスク２９ａの長さ方向に沿って環状に形成されている。エッチングマスク２９ａは開口２９ｃによって２つに分離されている。
【００９１】
エッチングマスク２９ａの幅寸法Ｘ１１，Ｘ１２は、上記工程（６）での結晶異方性エッチング処理にエッチングマスク２９ａが消失しない値に設定されている。エッチングマスク２９ａの厚み寸法は、上記工程（６）での結晶異方性エッチング処理中にエッチングマスク２９ａが消失しない値に設定されている。幅寸法Ｘ１１，Ｘ１２は、同じ値であってもよいし、互いに異なる値であってもよい。
【００９２】
開口２９ｃの幅寸法Ｓは、
Ｓ＜（ｄ／ｔａｎθ）×２
（ｄは活性層１５の厚み寸法、θは活性層１５の（１００）面と（１１１）面がなす角度）
の関係を満たす値に設定されている。
【００９３】
なお、開口２９ｃの幅寸法Ｓは、上記工程（６）での結晶異方性エッチング処理中におけるエッチングマスク２９ａの水平方向エッチング量を考慮して、Ｖ型溝２１ｄが下面２１ｂに到達しない値に設定される。
【００９４】
上記工程（１）で図９に示されたエッチングマスク２９ａ及び開口２９ｃを形成し、その後、上記工程（２）から上記工程（１２）と同様の工程を行なうことにより、図８に示されたバルブシート２１をもつマイクロポンプが形成される。
【００９５】
図１０は、半導体装置のさらに他の実施例を説明するための概略的な断面図であり、マイクロポンプのマイクロバルブ部分の拡大図である。この実施例のマイクロバルブ全体の構成は、バルブシートの形状を除いて、図３と同じである。図１０において図１と同じ部分には同じ符号が付され、それらの部分の説明は省略される。
【００９６】
この実施例のバルブシート２１は上面２１ａに２つのＶ型溝２１ｄ，２１ｄを有している。２つのＶ型溝２１ｄ，２１ｄは溝幅方向で隣接して配置されている。２つのＶ型溝２１ｄ，２１ｄの境界は、上面２１ａよりも下面２１ｂ側に位置している。Ｖ型溝２１ｄは側面２１ｃとは間隔をもって配置されている。２つのＶ型溝２１ｄ，２１ｄの深さは、同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。
【００９７】
バルブシート２１の（１００）面と（１１１）面がなす角度θ、バルブシート２１の厚み寸法ｄ、上面２１ａの幅寸法Ｗ１＝Ｗ１１＋Ｗ１２、下面２１ｂの幅寸法Ｗ２としたとき、
Ｗ１＜Ｗ２−（ｄ／ｔａｎθ）×２
の関係を満たしている。
【００９８】
この実施例でも、上記実施例と同様に、バルブシート２１は上面２１ａにＶ型溝２１ｄを有しているので、この実施例は、バルブシート２１とバルブフラップ２３とのスティクションを防止しつつ、バルブシート２１直下のＢＯＸ層１３の消失を防止できる。
【００９９】
図１１は、半導体装置の製造方法のさらに他の実施例で用いられるエッチングマスクを説明するための概略的な断面図であり、図１０に示されたバルブシートを形成するためのエッチングマスクを説明するための図である。図１１は、図４（１）の工程に対応している。
【０１００】
この製造方法の実施例は、図４から図６を参照して説明した製造方法の実施例の工程（１）において、図４（１）に示されたエッチングマスク２９ａ及び犠牲パターン部分２９ｂに替えて、図１１に示されたエッチングマスク２９ａ及び犠牲パターン部分２９ｂを形成する。その他の工程は図４から図６を参照して説明した製造方法の実施例の上記工程（２）から上記工程（１２）と同様である。
【０１０１】
図１１において、上方から見て環状のエッチングマスク２９ａ，２９ａ、犠牲パターン部分２９ｂ及び開口２９ｃ，２９ｃが形成されている。内側から順に、エッチングマスク２９ａ、開口２９ｃ、犠牲パターン部分２９ｂ、開口２９ｃ、エッチングマスク２９ａが配置されている。
【０１０２】
エッチングマスク２９ａ，２９の幅寸法Ｘ１１，Ｘ１２は、上記工程（６）での結晶異方性エッチング処理にエッチングマスク２９ａが消失しない値に設定されている。幅寸法Ｘ１１，Ｘ１２は、同じ値であってもよいし、互いに異なる値であってもよい。
【０１０３】
犠牲パターン部分２９ｂの幅寸法Ｘ２は、上記工程（６）での結晶異方性エッチング処理中に犠牲パターン部分２９ｂが消失する値に設定されている。
エッチングマスク２９ａ及び犠牲パターン部分２９ｂの厚み寸法は、上記工程（６）での結晶異方性エッチング処理中にエッチングマスク２９ａが消失しない値に設定されている。
【０１０４】
開口２９ｃ，２９ｃの幅寸法Ｓは、
Ｓ＜（ｄ／ｔａｎθ）×２
（ｄは活性層１５の厚み寸法、θは活性層１５の（１００）面と（１１１）面がなす角度）
の関係を満たす値に設定されている。一方の開口２９ｃの幅寸法Ｓと他方の開口２９ｃの幅寸法Ｓは、同じ値であってもよいし、互いに異なる値であってもよい。
【０１０５】
上記工程（１）で図１１に示されたエッチングマスク２９ａ及び開口２９ｃを形成し、その後、上記工程（２）から上記工程（１２）と同様の工程を行なうことにより、図１０に示されたバルブシート２１をもつマイクロポンプが形成される。
【０１０６】
図１２は、半導体装置の製造方法のさらに他の実施例で用いられるエッチングマスクを説明するための概略的な平面図であり、バルブシートのさらに他の形状例を形成するためのエッチングマスクを説明するための図である。図１２は、図４（１）の工程に対応している。
【０１０７】
上記で説明された実施例では犠牲パターン部分２９ｂは帯状に形成されているが、犠牲パターン部分２９ｂは分割されていてもよい。
例えば、図１２に示されるように、図７に示された犠牲パターン部分２９ｂに対して開口２９ｄが形成されているようにしてもよい。
【０１０８】
開口２９ｄの幅寸法Ｓ２は、
Ｓ２＜（ｄ／ｔａｎθ）×２
（ｄは活性層１５の厚み寸法、θは活性層１５の（１００）面と（１１１）面がなす角度）
の関係を満たす値に設定されている。
【０１０９】
上記工程（６）での結晶異方性エッチング処理において、開口２９ｄからも活性層１５のエッチングが進行するが、開口２９ｄは上記幅寸法Ｓ２に設定されているので、開口２９ｄに起因して形成されるＶ型溝２１ｄはバルブシート２１の下面２１ｂに到達しない。
【０１１０】
なお、開口２９ｄの幅寸法Ｓ２は、上記工程（６）での結晶異方性エッチング処理中におけるエッチングマスク２９ａ及び犠牲パターン部分２９ｂの水平方向エッチング量、及び犠牲パターン部分２９ｂの消失時期も考慮して、Ｖ型溝２１ｄが下面２１ｂに到達しない値に設定される。
【０１１１】
以上、本発明の実施例を説明したが、上記実施例での数値、材料、配置、個数等は一例であり、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【０１１２】
上記実施例において、Ｖ型溝２１ｄの本数は任意である。例えば、図１に示されたバルブシート２１の構造において、一方の側面２１ｃに隣接配置された１つのＶ型溝２１ｄのみを備えているようにしてもよい。また、図１に示されたバルブシート２１の構造において、図１０に示されたＶ型溝２１ｄ構造を組み合わせ、側面２１ｃに隣接配置されたＶ型溝２１ｄに対して側面２１ｃとは反対側でＶ型溝２１ｄに隣接配置されたＶ型溝をさらに備えていてもよい。
【０１１３】
また、バルブシート２１の下面は平坦でなくてもよい。例えば、バルブシート２１の下面にシリコン酸化膜が埋め込まれた凹部や単結晶シリコンからなる凸部が形成されていてもよい。
【０１１４】
また、上記実施例は薄膜部位としてのバルブシート２１と可動部位としてのバルブフラップ２３を備えているが、本発明の半導体装置及び製造方法において、薄膜部位及び可動部位はバルブシート及びバルブフラップに限定されない。
【０１１５】
本発明の半導体装置及び製造方法は、基材上にシリコン酸化膜層を介して形成された薄膜部位と、上記薄膜部位上に上記薄膜部位に対向して配置された可動部位と、を備え、上記可動部位は、上記薄膜部位に接触可能に配置され、上記薄膜部位によって可動範囲が規制されるものであり、上記薄膜部位は、単結晶シリコンからなり、アルカリ性溶液を用いた結晶異方性エッチングによってパターン加工されたものであり、上面に（１００）面を有し、側面に（１１１）面を有している半導体装置及びその製造方法に適用できる。例えば、このような構造を備えたＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）及びその製造方法に本発明を適用できる。
【０１１６】
また、本発明の半導体装置及び製造方法において、可動部位の材料は、単結晶シリコン層（活性層１５）に限定されず、どのような材料であってもよい。
また、本発明の半導体装置における薄膜部位及び、本発明の製造方法におけるエッチングマスクは、環状に形成されたものに限定されず、どのような平面形状であってもよい。
【０１１７】
また、本発明の半導体装置及び製造方法は、ＳＯＩ基板が用いられることに限定されず、基材上にシリコン酸化膜層を介して形成された単結晶シリコンからなる薄膜部位を備えた半導体装置及び製造方法に適用可能である。本発明の半導体装置及び製造方法において、基材の材料は任意である。
【０１１８】
また、本発明の半導体装置の製造方法において、エッチングマスクの材料はシリコン酸化膜に限定されない。該エッチングマスクの材料は、単結晶シリコンの結晶異方性エッチングに対して、シリコン酸化膜よりもエッチングレートが高いものであってもよいし低いものであってもよい。また、エッチングマスクは複数の材料層が積層された積層膜であってもよい。
【０１１９】
また、本発明の半導体装置の製造方法において、上記シリコンエッチング工程の後に上記シリコン酸化膜層に対する等方性エッチングを行なわなくてもよい。
【０１２０】
また、本発明の半導体装置の製造方法において、上記可動部位配置工程は、上記薄膜部位の上にシリコン酸化膜からなる犠牲層を介して上記可動部位を配置した後、上記犠牲層を除去する工程を含まなくてもよい。
【符号の説明】
【０１２１】
７  犠牲層
１３  ＢＯＸ層（シリコン酸化膜層）
１５  活性層（単結晶シリコン層）
２１  バルブシート（薄膜部位）
２１ａ  バルブシートの上面
２１ｂ  バルブシートの下面
２１ｃ  バルブシートの側面
２１ｄ  Ｖ型溝
２３  バルブフラップ（可動部位）
２９ａ  エッチングマスク
２９ｂ  エッチングマスクの犠牲パターン部分
２９ｃ，２９ｄ  エッチングマスクの開口
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１２２】
【特許文献１】特表２００９?５３５５４９号公報
【図１】
2014055576.tif 000003
【図２】
2014055576.tif 000004
【図３】
2014055576.tif 000005
【図４】
2014055576.tif 000006
【図５】
2014055576.tif 000007
【図６】
2014055576.tif 000008
【図７】
2014055576.tif 000009
【図８】
2014055576.tif 000010
【図９】
2014055576.tif 000011
【図１０】
2014055576.tif 000012
【図１１】
2014055576.tif 000013
【図１２】
2014055576.tif 000014
【図１３】
2014055576.tif 000015
【図１４】
2014055576.tif 000016
【図１５】
2014055576.tif 000017
【図１６】
2014055576.tif 000018
【図１７】
2014055576.tif 000019