(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１型半導体基板上に第２型半導体層、第１型半導体層が絶縁層を挟むことなく順に重ねられ、
前記第２型半導体層に、振動子および電極が空間を隔てて形成され、前記振動子の前記第１型半導体基板側、前記第１型半導体層側とも隙間が設けられていることを特徴とする振動式トランスデューサ。
【請求項２】
前記第１型半導体基板、前記第２型半導体層、前記第１型半導体層とも、層を構成する単一の積層部材以外を含まない材質で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の振動式トランスデューサ。
【請求項３】
前記第２型半導体層は、高濃度不純物層であることを特徴とする請求項１または２に記載の振動式トランスデューサ。
【請求項４】
第１型半導体基板上に第２型半導体層、第１型半導体層を順に重ねる成膜工程と、
前記第２型半導体層を含む内部領域に、上部と下部の幅が広くなっている２つの溝部を、平行に形成するエッチング工程と、
水素雰囲気中でアニール処理を行なうアニール工程と、
を有することを特徴とする振動式トランスデューサの製造方法。
【請求項５】
前記エッチング工程は、異方性エッチング、等方性エッチングを繰り返し行なうことを特徴とする請求項４に記載の振動式トランスデューサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送器等に使用される振動式トランスデューサおよびトランスデューサの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
振動式トランスデューサは、シリコン基板上に形成された振動子の共振周波数の変化を検出することにより印加された物理量を測定する。振動式トランスデューサは、圧力センサ、加速度センサ、角速度センサ、共振器等のＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）デバイスとして伝送器等において広く用いられている。
【０００３】
図１７は、従来の振動式トランスデューサの構造を説明する断面図である。本図は、振動式トランスデューサを振動式圧力センサに適用した場合の例である。本図に示すように振動式圧力センサ３００は、ダイアフラム３１１が形成されたシリコン基板３１０に振動子３２０が形成され、シェル３３０により覆われている。シェル３３０内は、振動子３２０の機械的Ｑ値を高くするために真空度の高い真空室３４０となっており、酸化膜による封止部材３５０によって封止されている。
【０００４】
従来の振動式圧力センサ３００は、振動子３２０と、振動子３２０を囲む真空室３４０を多層膜によって形成している。図１８および図１９は、従来の振動式圧力センサ３００の製造工程を示している。
【０００５】
まず、図１８（ａ）に示すように、Ｎ型シリコン単結晶基板４００に、シリコン酸化膜４０１を形成しパターニングする。そして、シリコン酸化膜４０１を除去した部分をアンダーカットして凹部を形成し、ボロンの濃度１０18ｃｍ-3のＰ形シリコンにより、選択エピタキシャル成長を行ってＰ＋単結晶シリコン４０２を成長させる。次に、ボロンの濃度３×１０19ｃｍ-3のＰ形シリコンにより、Ｐ＋単結晶シリコン４０２の表面に、凹部をふさいでさらに上方にＰ＋＋単結晶シリコン層４０３を成長させる。後に、Ｐ＋単結晶シリコン層４０２が振動子３２０下のギャップ、Ｐ＋＋単結晶シリコン層４０３が振動子３２０となる。
【０００６】
次に、図１８（ｂ）に示すように、Ｐ＋＋単結晶シリコン層４０３上を含む基板表面にシリコン酸化膜４０４を形成し、パターニングする。シリコン酸化膜４０４を除去した凹部４０５で示す部分が、シェル３３０のシリコン基板３１０への接地部となる。
【０００７】
図１８（ｃ）に示すように、凹部４０５を含む基板表面にシリコン窒化膜４０６を形成し、パターニングする。Ｐ＋＋単結晶シリコン層４０３上のシリコン酸化膜４０４およびシリコン窒化膜４０６が、振動子３２０上のギャップとなる。
【０００８】
次いで、図１９（ａ）に示すように、Ｐ＋＋ポリシリコン４０７を全面に形成し、パターニングにより犠牲層エッチングのためのエッチング液導入穴４０８を形成する。このＰ＋＋ポリシリコン４０７が、後にシェル３３０および電極取り出しのための配線となる。配線は、Ｐ＋＋／Ｐ＋単結晶シリコンを利用することや、選択エピタキシャル成長前にシリコン基板４００への不純物拡散をすることで形成することも可能である。
【０００９】
図１９（ｂ）に示すように、エッチング液の導入穴４０８からフッ化水素酸を流入させシリコン窒化膜４０６、シリコン酸化膜４０４を除去する。シェル３３０の基板への接地部は、シリコン窒化膜４０６のエッチング速度が遅いため、横方向では、シリコン窒化膜４０６がエッチングストップ層となる。
【００１０】
次いで、図１９（ｃ）に示すように、Ｐ＋単結晶シリコン層４０２を、アルカリ溶液(ヒドラジン、ＫＯＨ、ＴＭＡＨ等)により除去する。この時、Ｐ＋＋単結晶シリコン層４０３、Ｐ＋＋ポリシリコン４０７は、高濃度に不純物導入されているため、エッチングされない。これにより、振動子３２０が形成される。
【００１１】
図１９（ｄ）に示すように、スパッタ、蒸着、ＣＶＤ、エピタキシャル成長等により、封止部材３５０（例えば、スパッタにより形成したＳｉＯ２，ガラス等）を形成して、エッチング液の導入穴をふさぐとともに微細な真空室３４０を形成する。
【００１２】
そして、図１９（ｅ）に示すように、Ｐ＋＋ポリシリコン４０７をパターニングしてシェル３３０を形成し、振動子３２０およびシェル３３０からの電気的配線を形成するとともにボンディングパッド用の電極を形成する。その後、シリコン基板４００を裏面から薄肉化し、ダイアフラム３１１を形成することで、図１７に示したような振動式圧力センサ３００となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００５−３７３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上記のように、従来の振動式トランスデューサの振動子３２０は、犠牲層（Ｐ＋単結晶シリコン層４０２、シリコン酸化膜４０４、シリコン窒化膜４０６）の成膜と、犠牲層のエッチング工程を経て形成される。また、振動子３２０の機械的Ｑ値を高くするために、真空封止のための封止部材３５０の成膜が行なわれる。
【００１５】
このため、製造プロセスに、犠牲層の形成工程、犠牲層のエッチング工程、真空封止のための成膜工程を欠かすことができず、工程の簡略化に大きな制約があった。
【００１６】
そこで、本発明は、振動式トランスデューサの振動子の製造工程を簡略化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するため、本発明の第１である態様の振動式トランスデューサは、第１型半導体基板上に第２型半導体層、第１型半導体層が順に重ねられ、前記第２型半導体層に、振動子および電極が空間を隔てて形成され、前記振動子の前記第１型半導体基板側、前記第１型半導体層側とも隙間が設けられていることを特徴とする。
ここで、前記第１型半導体基板、前記第２型半導体層、前記第１型半導体層とも、層を構成する単一の積層部材以外を含まない材質で構成することができる。
また、前記第２型半導体層は、高濃度不純物層とすることができる。
また、前記第１型半導体基板に代えて、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板を用いるようにしてもよい。
上記課題を解決するため、本発明の第２の態様である振動式トランスデューサの製造方法は、第１型半導体基板上に第２型半導体層、第１型半導体層を順に重ねる成膜工程と、前記第２型半導体層を含む内部領域に、上部と下部の幅が広くなっている２つの溝部を、平行に形成するエッチング工程と、水素雰囲気中でアニール処理を行なうアニール工程と、を有することを特徴とする。
ここで、前記エッチング工程は、異方性エッチング、等方性エッチングを繰り返し行なうことができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、犠牲層の形成工程、犠牲層のエッチング工程、真空封止のための成膜工程が不要になるため、振動式トランスデューサの振動子の製造工程を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態の振動式圧力センサの構造を説明する図である。
【図２】振動式圧力センサの上面図である。
【図３】振動子用パッドおよび電極用パッドの構造を示す断面図である。
【図４】ガード用パッドの構造を示す断面図である。
【図５】Ｎ基板用パッドの構造を示す断面図である。
【図６】上部Ｎ層用パッドの構造を示す断面図である。
【図７】本実施形態に係る振動式圧力センサの製造方法の第１〜第３工程について説明する図である。
【図８】本実施形態に係る振動式圧力センサの製造方法の第４〜第６工程について説明する図である。
【図９】本実施形態に係る振動式圧力センサの製造方法の第７〜第９工程について説明する図である。
【図１０】エッチング処理を説明する図である。
【図１１】アニール処理を説明する図である。
【図１２】マスクパターンの例を示す図である。
【図１３】振動式圧力センサの使用態様を説明する図である。
【図１４】エッチング処理の別例を説明する図である。
【図１５】精度を高めたエッチング処理を説明する図である。
【図１６】ＳＯＩ基板上に振動子を形成した場合を示す図である。
【図１７】従来の振動式トランスデューサの構造を説明する断面図である。
【図１８】従来の振動式圧力センサの製造工程を説明する図である。
【図１９】従来の振動式圧力センサの製造工程を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。本実施形態は、振動式トランスデューサを振動式圧力センサに適用した場合の例に説明する。図１は、本実施形態の振動式圧力センサの構造を説明する図であり、図１（ａ）は、振動式圧力センサ１００の断面図である。ただし、構造を分かりやすくするため、寸法比は実際と異なっている。
【００２１】
本図に示すように、振動式圧力センサ１００は、Ｎ基板１１０上にＰ＋＋層１２０、上部Ｎ層１３０、酸化膜１４０が重ねられた４層構造を成している。Ｎ基板１１０上の各層は、１回の成膜工程で生成された単一の層である。もちろん、Ｐ基板上に、Ｎ＋＋層、上部Ｐ層、酸化膜を重ねた構造としてもよい。
【００２２】
Ｎ基板１１０には、圧力入力により撓むダイアフラム１１１が形成されている。ダイアフラム１１１上のＰ＋＋層１２０に振動子１２１ａが配置され、図示しない駆動検出回路により、圧力に応じて変化する共振周波数を検出することで入力される圧力を測定する。ただし、ダイアフラム１１１を設けない絶対圧センサとして構成することもできる。
【００２３】
図１（ｂ）は、振動式圧力センサ１００のＰ＋＋層１２０を上面から見た平面図であり、図１（ｃ）は、図１（ａ）の断面図と直交する面から見た断面図である。また、図１（ａ）は、図１（ｂ）に示した平面図の線Ａにおける断面図であり、図１（ｃ）は、図１（ｂ）に示した平面図の線Ｂにおける断面図であり、さらに、図１（ｂ）に示した平面図は、図１（ａ）の断面図における線Ｈと図１（ｃ）の断面図における線ＶとでＰ＋＋層１２０を切断した面を表わしている。図１において白抜き部分は、エッチング処理により生成した空洞を示しており、後述するＮ基板用パッドを露出させるための貫通孔１２５以外は真空状態になっている。
【００２４】
本例は、振動子を２つ配置した構造をしており、それぞれを第１振動子１２１ａ、第２振動子１２１ｂと称し、両者を区別しない場合は振動子１２１と総称する。複数個備えられた他の部位についても同様に称するものとする。また、本実施形態は、静電容量式の振動式トランスデューサを例にしているが、本発明は、永久磁石を用いた振動式トランスデューサに適用することもできる。
【００２５】
振動式圧力センサ１００の表層部のＰ＋＋層１２０に形成された振動子１２１は、真空室１２６に囲まれており、真空室１２６を介して両側に電極１２３が配置されている。具体的には、第１振動子１２１ａが電極１２３ａと電極１２３ｂとに挟まれ、第２振動子１２１ｂが電極１２３ｃと電極１２３ｄとに挟まれている。それぞれの電極１２３には、アルミニウム等で形成された電極用パッド１５３が設けられ、電極用パッド１５３が上面に露出している。
【００２６】
また、第１振動子１２１ａは、第１振動子電極１２２ａに繋がり、第２振動子１２１ｂは、第２振動子電極１２２ｂに繋がっている。第１振動子電極１２２ａには第１振動子用パッド１５２ａが設けられ、第２振動子電極１２２ｂには第２振動子用パッド１５２ｂが設けられ、両振動子用パッド１５２が上面に露出している。
【００２７】
電気的に分離する必要のある振動子１２１と電極１２３とは、どちらもＰ＋＋層１２０に形成されているが、両者は空洞の隙間１２７により絶縁されている。各電極１２３、振動子電極１２２も、ガード１２４（Ｐ＋＋層１２０の地の部分）と隙間１２７により絶縁されている。また、振動子１２１の周囲の隙間１２７により、真空室１２６が形成されている。
【００２８】
本図に示すように、本実施形態の振動式圧力センサ１００は、Ｎ基板１１０、Ｐ＋＋層１２０、上部Ｎ層１３０の３層構造を有しており、各層とも、層を構成する単一の積層部材以外を含まない材質で構成している。これは、上層部については、封止部材等の別の材料が必要でなく、中層部については絶縁を確保する絶縁材料等の別の材料が必要でないからである。ただし、他の材料を含んで各層を構成するようにしてもよい。
【００２９】
図２は、振動式圧力センサ１００の上面図である。振動式圧力センサ１００の上面は、酸化膜１４０に覆われており、それぞれアルミニウム等で形成された振動子用パッド１５２ａ、１５２ｂと、電極用パッド１５３ａ、１５３ｂ、１５３ｃ、１５３ｄと、カード用パッド１５４と、Ｎ基板用パッド１５５と、上部Ｎ層用パッド１５６が露出している。
【００３０】
振動子用パッド１５２は、振動子１２１に配線を行なうためのパッドであり、電極用パッド１５３は、電極１２３に配線を行なうためのパッドである。両パッドは同じ構造とすることができる。図３は、振動子用パッド１５２および電極用パッド１５３の構造を示す断面図である。本図に示すように、振動子用パッド１５２および電極用パッド１５３は、上部Ｎ層１３０および酸化膜１４０が除去された場所で、Ｐ＋＋層１２０に形成された振動子電極１２２、電極１２３に取付けられる。
【００３１】
ガード用パッド１５４は、ガード１２４に配線を行なうためのパッドである。図４は、ガード用パッド１５４の構造を示す断面図である。本図に示すように、ガード用パッド１５４は、上部Ｎ層１３０および酸化膜１４０が除去された場所で、Ｐ＋＋層１２０に形成されたガード１２４に取付けられる。
【００３２】
Ｎ基板用パッド１５５は、Ｎ基板１１０に配線を行なうためのパッドである。図５は、Ｎ基板用パッド１５５の構造を示す断面図である。本図に示すように、Ｎ基板用パッド１５５は、上部Ｎ層１３０、Ｐ＋＋層１２０および酸化膜１４０が除去された場所で、Ｎ基板１１０に取付けられる。
【００３３】
上部Ｎ層用パッド１５６は、上部Ｎ層１３０に配線を行なうためのパッドである。図６は、上部Ｎ層用パッド１５６の構造を示す断面図である。本図に示すように、上部Ｎ層用パッド１５６は、酸化膜１４０が除去された場所で、上部Ｎ層１３０に取付けられる。
【００３４】
次に、本実施形態に係る振動式圧力センサ１００の製造方法について説明する。ここでは、図７〜図９を参照して、振動子１２１、振動子用パッド１５２および電極用パッド１５３、上部Ｎ層用パッド１５６、Ｎ基板用パッド１５５毎に、製造方法を９つの工程に分けて説明する。
【００３５】
まず、図７を参照して、第１工程〜第３工程を説明する。これらの工程は、振動子１２１、振動子用パッド１５２および電極用パッド１５３、上部Ｎ層用パッド１５６、Ｎ基板用パッド１５５で共通である。第１工程では、Ｎ型シリコン基板を用意する。Ｎ型シリコン基板が、後の工程を経てＮ基板１１０となる。
【００３６】
そして、第２工程で、Ｎ型シリコン基板の表面に、Ｐ＋＋の単結晶層と、Ｎの単結晶層をエピタキシャル成長させる。後の工程を経て、Ｐ＋＋の単結晶層はＰ＋＋層１２０となり、Ｎの単結晶層が上部Ｎ層１３０となる。第３工程で、表面を酸化膜で覆い、フォトリソグラフィを行なった後、酸化膜をエッチングする。この際、後に示す工程により、図１（ｂ）に示したような形状が得られるようにパターニングする。
【００３７】
次に、図８を参照して、第４工程〜第６工程を説明する。第４工程では、第３工程でパターニングした酸化膜をマスクとしてＤＲＩＥ（深堀り反応性イオンエッチング）によりエッチングを行なう。なお、第３工程のパターニングにおいて、振動子１２１は、後の第４および第５工程により所望のギャップが得られるような間隔にし、振動子用パッド１５２および電極用パッド１５３は、電極部、配線部として必要な幅が得られるような間隔とする。上部Ｎ層用パッド１５６は、本工程でエッチングされないように全面マスクし、Ｎ基板用パッド１５５は、全面がエッチングされて開口部となるようにパターニングする。
【００３８】
図８に示すように、第４工程のエッチングでは、酸化膜の表層に近い部分は、狭くエッチングし、Ｐ＋＋層の上下境界付近では、横方向のエッチング量を増やして広くエッチングする。
【００３９】
そのため、例えば、図１０（ａ）に示すように、酸化膜の表層に近い上部Ｎ層１３０の部分は、狭い溝１６１となるように方向性エッチングを行ない、Ｐ＋＋層１２０との境界部分では、図１０（ｂ）に示すような広い溝１６２となるように等方性エッチングを行なう。さらに、方向性エッチングにより、図１０（ｃ）に示すような中程度の溝１６３を形成した後、図１０（ｄ）に示すように、Ｎ基板１１０との境界部分で広い溝１６４となるように等方性エッチングを行なう。
【００４０】
第５工程で、表層の酸化膜を除去し、第６工程で、水素雰囲気中でアニール（annealing：焼き鈍し）を行なう。水素雰囲気中のアニールにより、表面エネルギーが最小になるように表層のシリコン原子が移動する。
【００４１】
このため、振動子１２１は、図１１（ａ）に示すように、２つの平行な溝１６５ａと溝１６５ｂとの間隔が狭いため、広い溝部分同士が接合する。また、広い溝部分を結ぶ中程度の溝部分の幅が広がり、滑らかになる。さらに、表層付近の狭い溝部分は閉じられる。この結果、図１１（ｂ）に示すように、振動子１２１とその周りの空間が形成され、ギャップが生じる。また、水素雰囲気中でアニールが行なわれることにより、振動子１２１周囲の空間は真空封止され、真空室１２６となる。これにより、高い機械的Ｑ値の振動を実現することができる。
【００４２】
また、振動子用パッド１５２および電極用パッド１５３では、図１１（ｃ）に示すように、２つの溝１６５ｃと溝１６５ｄとの間隔が広いため、広い溝部分同士は接合せずに、広い溝部分を結ぶ中程度の溝部分の幅が広がり、滑らかになる。また、表層付近の狭い溝部分が閉じられる。この結果、図１１（ｄ）に示すように、独立した空間となる。Ｎ基板用パッド１５５は、広く開口している壁が滑らかになる。
【００４３】
次に、図９を参照して、第７工程〜第９工程を説明する。第７工程では、表面を酸化して、フォトリソグラフィと酸化膜エッチングにより、振動子用パッド１５２および電極用パッド１５３領域、図示しないガード用パッド１５４領域の酸化膜を除去する。そして、酸化膜をマスクにして、ヒドラジンやＥＤＰ等の濃度差エッチング可能なアルカリ溶液を用いて異方性エッチングを行なう。これによりＰ＋＋層１２０が露出する。なお、アルカリ溶液を用いた異方性エッチングに代えてＲＩＥを行なってもよい。
【００４４】
第８工程では、第７工程でマスクに用いた酸化膜を除去して、再度表面の酸化膜の成膜を行なう。この層が酸化膜１４０となる。第９工程で、酸化膜をパターニングしてコンタクト用の穴を作り、アルミニウムを成膜し、コンタクト部分のアルミニウムをパターニングする。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態の振動式圧力センサ１００は、犠牲層の形成工程、犠牲層のエッチング工程、真空封止のための成膜工程を必要としないため、従来の製造工程を大幅に簡略化することができる。また、従来、真空封止成膜処理までにマスクが５枚程度必要であったところ、本実施形態の振動式圧力センサ１００は、第６工程のアニール処理までに、第３工程、第４工程で用いる１枚のマスクで足りる。この点においても大幅な製造工程の削減が可能である。さらに、製造工程の削減により、管理項目も削減でき、製品の歩留まり向上にも寄与することができる。
【００４６】
図１２は、第３工程、第４工程で用いる１枚のマスクのマスクパターン例を示している。本図に示すように、マスクパターンは、断続的な線で描くことができる。本図の例では、Ａ部拡大図に、断続的な線の例として、破線、点線の２パターンを示しているが、アニール時に開口部が閉じ、分離が必要な部分が分離されれば他の形状であってもよい。
【００４７】
図１３は、振動式圧力センサ１００の使用態様を説明する図である。図１３（ａ）に示すように、振動式圧力センサ１００の上部Ｎ層１３０とＮ基板１１０とをＰ＋＋層１２０と電気的に絶縁するために、逆バイアス条件になるように、回路で使用可能な最大電圧Ｖｈを、上部Ｎ層１３０とＮ基板１１０とに印加する。振動子１２１に対向する電極１２３には、大きさの等しい＋Ｖｂ、−Ｖｂのバイアス電圧を印加する。振動子１２１は、このバイアス電圧により発生する静電引力により、両側から等しい力で引かれる。一方、振動子１２１には、共振周波数と等しい周波数の交流信号ｖacを入力する。このとき、電極１２３と振動子１２１との間の電位が変化して、振動子１２１と電極１２３との間に、［数１］で表わされる力が働く。
【数１】
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［数１］から分かるように、振動子１２１には、交流信号ｖacに比例した力が働くため、振動子１２１は、交流信号ｖacと同じ周波数で振動する。この振動は、振動子１２１を変位させるため、振動子１２１と電極１２３との間の静電容量を変化させる。この静電容量の変化を外部回路によりより検出することで、振動子１２１の振動を電圧の変化として取り出すことが可能となる。図１３（ａ）の例では、この容量変化を、電流電圧変換回路を用いて電圧に変換し、この信号の差動を取ることにより、振動子１２１と電極１２３との間の静電容量の変化に比例した電圧出力を得ている。
【００４８】
図１３（ａ）の例は、共振周波数と同じ周波数の交流信号ｖacで振動子１２１を駆動したが、実際には共振周波数は分からないため、図１３（ｂ）のブロックダイアグラムに示すように、自励振回路を用いて振動子１２１を振動させる。図１３（ａ）における回路Ａが、図１３（ｂ）におけるブロックＡに相当する。増幅器βによって、ブロックＡに正帰還をかけることにより、振動子１２１が自励振動する。このとき、振幅を制御する場合は、正帰還プールの外部に設けた励振制御回路を用いて振幅の調整を行なう。励振制御回路は、演算増幅器Ｂにおいて、参照電圧Ｖrefと振幅とを比較することによりブロックＡの出力振幅を制御する。
【００４９】
なお、上記の実施形態では、振動子の第４工程において、図１１（ａ）に示したように、溝１６５ａと溝１６５ｂの広い溝部分が近接するようにエッチングを行ない、水素雰囲気中のアニール処理で広い溝部分同士が接合して、振動子１２１が分離するようにしていたが、図１４（ａ）に示すように、溝１６５ａと溝１６５ｂの広い溝部分が繋がるようにエッチングを行ない、水素雰囲気中のアニール処理前に振動子１２１を分離するようにしてもよい。この場合も、図１４（ｂ）に示すように、水素雰囲気中のアニール処理により、振動子１２１と真空室１２６が形成される。
【００５０】
また、上記の実施形態では、図１０に示したように、異方性エッチング、等方性エッチングを繰り返すことにより、狭い溝部分と広い溝部分と中程度の溝部分と広い溝部分とを備えた溝を形成していたが、ＤＲＩＥで形成する溝の形状の制度をより高くするために、酸化膜によるマスクを併用してもよい。例えば、図１５（ａ）に示すように、上部Ｎ層を異方性エッチングにより垂直にエッチングした後、図１５（ｂ）に示すように薄い酸化を実施してから、図１５（ｃ）に示すようにドライの異方性エッチングで底部の酸化膜を除去する。そして、図１５（ｄ）に示すようにＤＲＩＥでＰ＋＋層１２０を広くエッチングする。その後は、酸化、ドライ異方性エッチングを繰り返すことで（図１５（ｅ）〜（ｈ））、所望の構造を精度よく得ることが可能となる。
【００５１】
また、上記の実施形態では、Ｎ基板１１０上に各層を成膜したが、Ｎ基板１１０に代えて、ＳＯＩウエハ（Silicon On Insulator）を用いて、ＳＯＩ基板上に各層を成膜するようにしてもよい。図１６は、ＳＯＩ基板上に振動子を形成した場合を示している。本図の例では、図１６（ａ）に示すように、ＮまたはＰ型のシリコン１７１、ボックス層のＳｉＯ2１７２、活性層のＰ型シリコン１７３からなるＳＯＩ基板１７０を用いる。
【００５２】
この場合、図１６（ｂ）に示すように、ＳＯＩ基板１７０上に、Ｐ＋＋エピタキシャル層１８１、Ｎ型エピタキシャル層１８２、酸化層１８３を成膜する。そして、上述の手順により振動子部分のエッチングを行なうと、図１６（ｃ）に示すように、Ｐ型シリコン１７３がＳｉＯ2１７２と接している部分でエッチストップが生じる。エッチストップ後も横方向のエッチングを継続して、振動子の下の幅を狭くする。
【００５３】
その後、水素雰囲気中でアニールを行なうと、封止の際に、ＳｉＯ2が昇華されることによりエッチングされること、ＳｉＯ2との界面での応力集中が生じている部分でシリコン原子の移動が起こって抉れ（えぐれ）が発生することから、振動子は、図１６（ｄ）に示すような構造となる。このような構造であっても、振動子の特性には影響しない。
【００５４】
また、封止時間を長くする必要がある場合には、振動子の周りの真空室の底部が、図１６（ｅ）に示すように、さらに歪（いびつ）になるが、このような構造であっても、振動子としても性能を確保することが可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１００…振動式圧力センサ、１１０…Ｎ基板、１１１…ダイアフラム、１２０…Ｐ＋＋層、１２１…振動子、１２２…振動子電極、１２３…電極、１２４…ガード、１２５…貫通孔、１２６…真空室、１２７…隙間、１３０…上部Ｎ層、１４０…酸化膜、１５２…振動子用パッド、１５３…電極用パッド、１５４…カード用パッド、１５５…Ｎ基板用パッド、１５６…上部Ｎ層用パッド、１６１…溝、１６２…溝、１６３…溝、１６４…溝、１６５…溝、１７０…ＳＯＩ基板、１７１…Ｎ／Ｐシリコン、１７２…ＳｉＯ2、１７３…Ｐ型シリコン、１８１…Ｐ＋＋エピタキシャル層、１８２…Ｎ型エピタキシャル層、１８３…酸化層、３００…振動式圧力センサ、３１０…シリコン基板、３１１…ダイアフラム、３２０…振動子、３３０…シェル、３４０…真空室、３５０…封止部材、４００…シリコン基板、４００…Ｎ型シリコン単結晶基板、４０１…シリコン酸化膜、４０２…Ｐ＋単結晶シリコン層、４０３…Ｐ＋＋単結晶シリコン層、４０４…シリコン酸化膜、４０５…凹部、４０６…シリコン窒化膜、４０７…Ｐ＋＋ポリシリコン、４０８…エッチング液導入穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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