(57)【要約】【課題】  犠牲層を有するシリコン基板に対して犠牲層をドライエッチングすることにより、構造体を形成するとともにＨ2Ｏを含む反応生成物が生成されるマイクロ構造体の製造方法において、複雑な構造を必要とすることなく、反応生成物であるＨ2Ｏによるエッチングへの影響を低減する。【解決手段】  犠牲層１３を有するシリコン基板１０に対して犠牲層１３をドライエッチングすることにより、構造体１６、１７を形成するとともに、犠牲層１３とエッチングガスとの反応によりＨ2Ｏが生成されるマイクロ構造体の製造方法において、犠牲層１３をエッチングする工程では、無水ＨＦガスとメタノールガスとの混合ガスを用いて犠牲層１３をエッチングするステップと、真空引きや不活性ガスのパージなどにより犠牲層１３のエッチングにより生成された反応生成物としてのＨ2Ｏを除去するステップとを、繰り返し行う。【選択図】        図２
2006167849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
犠牲層（１３）を有するシリコン基板（１０）に対して前記犠牲層（１３）をドライエッチングすることにより、構造体（１６、１７）を形成する製造方法であって、前記犠牲層（１３）がエッチングガスと反応することによりＨ2Ｏを含む反応生成物が生成されるマイクロ構造体の製造方法において、
前記犠牲層（１３）をエッチングする工程では、前記犠牲層（１３）をエッチングするステップと、前記犠牲層（１３）のエッチングにより生成された前記反応生成物としてのＨ2Ｏを除去するステップとを、繰り返し行うことを特徴とするマイクロ構造体の製造方法。
【請求項２】
前記エッチングガスは、無水ＨＦガスとメタノールガスとの混合ガスであることを特徴とする請求項１に記載のマイクロ構造体の製造方法。
【請求項３】
前記反応生成物としてのＨ2Ｏを除去するステップは、真空引きによりＨ2Ｏを除去することを特徴とする請求項１または２に記載のマイクロ構造体の製造方法。
【請求項４】
前記真空引きは、圧力変動を与えながら行うことを特徴とする請求項３に記載のマイクロ構造体の製造方法。
【請求項５】
前記反応生成物としてのＨ2Ｏを除去するステップは、前記シリコン基板（１０）に対して乾燥した不活性ガスを用いたパージを行うものであることを特徴とする請求項１または２に記載のマイクロ構造体の製造方法。
【請求項６】
前記乾燥した不活性ガスを用いたパージは、圧力変動を与えながら行うことを特徴とする請求項５に記載のマイクロ構造体の製造方法。
【請求項７】
前記パージに用いられる前記不活性ガスを、前記シリコン基板（１０）に対して、前記エッチングガスと同じ位置から導入することを特徴とする請求項５または６に記載のマイクロ構造体の製造方法。
【請求項８】
前記パージに用いられる前記不活性ガスを、前記シリコン基板（１０）に対して、前記エッチングガスとは異なる位置から導入することを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１つに記載のマイクロ構造体の製造方法。
【請求項９】
前記シリコン基板（１０）における前記構造体（１６、１７）側の面を重力方向に向けた状態で、前記パージに用いられる前記不活性ガスを、前記シリコン基板（１０）に対して導入することを特徴とする請求項５ないし８のいずれか１つに記載のマイクロ構造体の製造方法。
【請求項１０】
前記シリコン基板（１０）における前記構造体（１６、１７）を形成する溝（１５）に沿った方向から、前記パージに用いられる前記不活性ガスを、前記シリコン基板（１０）に対して導入することを特徴とする請求項５ないし９のいずれか１つに記載のマイクロ構造体の製造方法。
【請求項１１】
前記犠牲層（１３）をエッチングするステップは、エッチングガスとキャリアガスとの混合ガスを供給するものであり、
前記反応生成物としてのＨ2Ｏを除去するステップは、エッチングガスを除いてキャリアガスを供給するものであることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１つに記載のマイクロ構造体の製造方法。
【請求項１２】
前記キャリアガスは、乾燥した不活性ガスであることを特徴とする請求項１１に記載のマイクロ構造体の製造方法。
【請求項１３】
前記反応生成物としてのＨ2Ｏを除去するステップにおいては、エッチングガスを除いてキャリアガスを供給するときに、キャリアガスに加えてメタノールガスを供給することを特徴とする請求項１１または１２に記載のマイクロ構造体の製造方法。
【請求項１４】
前記反応生成物としてのＨ2Ｏを除去するステップは、前記シリコン基板（１０）を加熱処理することにより前記反応生成物としてのＨ2Ｏを蒸発させるものであることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１つに記載のマイクロ構造体の製造方法。
【請求項１５】
前記反応生成物としてのＨ2Ｏを除去するステップは、光もしくは電磁波を照射することによってＨ2Ｏを除去するものであることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１つに記載のマイクロ構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、犠牲層を有するシリコン基板に対して当該犠牲層をドライエッチングすることにより、構造体を形成するマイクロ構造体の製造方法に関し、特に、犠牲層がエッチングガスと反応することによりＨ2Ｏを含む反応生成物が生成されるマイクロ構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、犠牲層を有するシリコン基板に対して当該犠牲層をドライエッチングすることにより、構造体を形成するマイクロ構造体の製造方法としては、ＨＦ（フッ化水素）ガスなどのエッチングガスを用いた方法が提案されている（たとえば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
これら特許文献１、特許文献２に記載されている方法は、犠牲層の一般的なドライエッチング方法に関するものであり、ＨＦガスとＨ2Ｏ（水）との混合ガスをエッチングガスとして用いたものである。このようなエッチングガスとしてＨ2Ｏを含む場合、このＨ2Ｏがエッチングに悪影響を与えることは従来より知られている。
【０００４】
そこで、犠牲層のドライエッチング方法として、エッチングガスとしてＨ2Ｏを含まずに無水ＨＦガスとメタノール（ＭｅＯＨ、ＣＨ3ＯＨ））ガスとの混合ガスを用いたものが提案されている（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平５−２７５４０１号公報
【特許文献２】特開平７−９９３２６号公報
【特許文献３】特許第２９５１９２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、エッチングガスとして無水ＨＦガスとメタノールガスとの混合ガスを用いた犠牲層エッチングにおいては、次の化学式１〜化学式４に示されるような反応によりエッチングが行われる。ここで、犠牲層はＳｉＯ2（酸化シリコン）である。
【０００６】
（化１）
無水ＨＦ（ガス）←→ＨＦ（吸着）
【０００７】
（化２）
Ｍ（ガス）←→Ｍ（吸着）
【０００８】
（化３）
２ＨＦ  ＋  Ｍ  →  ＨＦ2-  ＋  ＭＨ+
【０００９】
（化４）
ＳｉＯ2  ＋  ２ＨＦ2-  ＋  ２ＭＨ+  →  ＳｉＦ4↑  ＋  ２Ｈ2Ｏ↑  ＋  ２Ｍ↑
ここで、上記化学式１〜化学式４中、Ｍはメタノールであり、ＨＦ（ガス）、ＨＦ（吸着）はそれぞれ、ガス状態のＨＦ、シリコン基板に吸着したＨＦであり、Ｍ（ガス）、Ｍ（吸着）はそれぞれ、ガス状態のメタノール、シリコン基板に吸着したメタノールを表ししている。
【００１０】
これら化学式１〜化学式４に示されるように、無水ＨＦガスとメタノールガスとの混合ガスを用いた犠牲層エッチングにおいては、ＨＦ、メタノールがそれぞれシリコン基板に吸着し（化学式１、化学式２参照）、そして、基板に吸着したＨＦとメタノールとが、化学式３、化学式４に示されるような化学反応を起こすことにより、犠牲層としてのＳｉＯ2がエッチングされる。
【００１１】
しかし、上記化学式４に示されるように、このとき、反応生成物としてＨ2Ｏが発生する。そして、このＨ2Ｏは再度、シリコン基板に吸着し、ＨＦガスと反応することによって犠牲層であるＳｉＯ2をエッチングする。
【００１２】
このように、犠牲層のエッチングにより生成された反応生成物としてのＨ2Ｏによって、シリコン基板面内でのエッチングばらつきが発生するため、エッチングによる出来上がりやエッチングレートの管理が難しくなる。
【００１３】
このような反応生成物としてのエッチングばらつきの問題を解決するために、上記特許文献３においては、犠牲層の上下の膜構造を工夫することによって残留物の発生を防ぐ方法を提案し、それによって、エッチングばらつきが発生してもエッチングストップ層を形成してエッチング領域を規定するようにしている。
【００１４】
しかしながら、このような特許文献３に記載されているような方法では複雑な構造となり、コストが高くなるという問題がある。
【００１５】
本発明は、上記した問題に鑑みてなされたものであり、犠牲層を有するシリコン基板に対して当該犠牲層をドライエッチングすることにより、構造体を形成するとともにＨ2Ｏを含む反応生成物が生成されるマイクロ構造体の製造方法において、複雑な構造を必要とすることなく、反応生成物であるＨ2Ｏによるエッチングへの影響を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、犠牲層（１３）を有するシリコン基板（１０）に対して犠牲層（１３）をドライエッチングすることにより、構造体（１６、１７）を形成する製造方法であって、犠牲層（１３）がエッチングガスと反応することによりＨ2Ｏを含む反応生成物が生成されるマイクロ構造体の製造方法において、犠牲層（１３）をエッチングする工程では、犠牲層（１３）をエッチングするステップと、犠牲層（１３）のエッチングにより生成された前記反応生成物としてのＨ2Ｏを除去するステップとを、繰り返し行うことを特徴としている。
【００１７】
それによれば、反応生成物や残留物を除去しながら、犠牲層（１３）のエッチングを進めることができるため、反応生成物としてのＨ2Ｏによるエッチングばらつきなどを抑制することができる。
【００１８】
したがって、本発明によれば、犠牲層（１３）を有するシリコン基板（１０）に対して当該犠牲層（１３）をドライエッチングすることにより、構造体（１６、１７）を形成するとともにＨ2Ｏを含む反応生成物が生成されるマイクロ構造体の製造方法において、複雑な構造を必要とすることなく、反応生成物であるＨ2Ｏによるエッチングへの影響を低減することができる。
【００１９】
ここで、請求項２に記載の発明のように、典型的には、エッチングガスとしては、無水ＨＦガスとメタノールガスとの混合ガスを採用することができる。
【００２０】
また、請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載のマイクロ構造体の製造方法においては、前記反応生成物としてのＨ2Ｏを除去するステップは、真空引きによりＨ2Ｏを除去するものであることを特徴としている。
【００２１】
それによれば、真空引きを行うことで、シリコン基板（１０）の周囲が減圧雰囲気となるため、反応生成物としてのＨ2Ｏを排気とともに適切に除去することができる。
【００２２】
さらに、請求項４に記載の発明では、請求項３に記載のマイクロ構造体の製造方法において、前記真空引きは、圧力変動を与えながら行うことを特徴としている。
【００２３】
このように、シリコン基板（１０）に対して圧力変動を与えながら、真空引きを行うことにより、反応生成物としてのＨ2Ｏを除去する効果が大きくなり、好ましい。
【００２４】
また、請求項５に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載のマイクロ構造体の製造方法において、前記反応生成物としてのＨ2Ｏを除去するステップは、シリコン基板（１０）に対して乾燥した不活性ガスを用いたパージを行うものであることを特徴としている。
【００２５】
それによれば、乾燥した不活性ガスを用いたパージを行うことで、シリコン基板（１０）に付着あるいはシリコン基板（１０）の近傍に存在する反応生成物としてのＨ2Ｏを、パージガスである不活性ガスとともに適切に除去することができる。
【００２６】
さらに、請求項６に記載の発明では、請求項５に記載のマイクロ構造体の製造方法においては、前記乾燥した不活性ガスを用いたパージは、圧力変動を与えながら行うことを特徴としている。
【００２７】
このように、シリコン基板（１０）に対して圧力変動を与えながら、不活性ガスを用いたパージを行うことにより、反応生成物としてのＨ2Ｏを除去する効果が大きくなり、好ましい。
【００２８】
また、請求項７に記載の発明では、請求項５または請求項６に記載のマイクロ構造体の製造方法において、前記パージに用いられる前記不活性ガスを、シリコン基板（１０）に対して、前記エッチングガスと同じ位置から導入することを特徴としている。
【００２９】
また、請求項８に記載の発明では、請求項５〜請求項７に記載のマイクロ構造体の製造方法において、前記パージに用いられる前記不活性ガスを、シリコン基板（１０）に対して、前記エッチングガスとは異なる位置から導入することを特徴としている。
【００３０】
これら請求項７、請求項８に記載の発明のように、パージに用いられる不活性ガスをエッチングガスと同じ位置から導入したり、異なる位置から導入したりすることにより、シリコン基板（１０）に対する不活性ガスの供給分布を均一化することができる。
【００３１】
また、請求項９に記載の発明では、請求項５〜請求項８に記載のマイクロ構造体の製造方法において、シリコン基板（１０）における構造体（１６、１７）側の面を重力方向に向けた状態で、前記パージに用いられる前記不活性ガスを、シリコン基板（１０）に対して導入することを特徴としている。
【００３２】
それによれば、犠牲層（１３）のエッチングにより生成した反応生成物としてのＨ2Ｏが、重力によってシリコン基板（１０）から脱落するような作用が行われる。そして、この作用を利用して、効率よくパージを行うことができるため、反応生成物としてのＨ2Ｏを除去する効果が大きくなり、好ましい。
【００３３】
また、請求項１０に記載の発明では、請求項５〜請求項９に記載のマイクロ構造体の製造方法において、シリコン基板（１０）における構造体（１６、１７）を形成する溝（１５）に沿った方向から、前記パージに用いられる前記不活性ガスを、シリコン基板（１０）に対して導入することを特徴としている。
【００３４】
それによれば、パージに用いられる不活性ガスを、シリコン基板（１０）における構造体（１６、１７）を形成する溝（１５）に沿ってスムーズに流すことができることから、好ましい。
【００３５】
また、請求項１１に記載の発明では、請求項１〜請求項１０に記載のマイクロ構造体の製造方法において、犠牲層（１３）をエッチングするステップは、エッチングガスとキャリアガスとの混合ガスを供給するものであり、前記反応生成物としてのＨ2Ｏを除去するステップは、エッチングガスを除いてキャリアガスを供給するものであることを特徴としている。
【００３６】
それによれば、Ｈ2Ｏを除去するステップにおいてエッチングガスを除いてキャリアガスを供給することで、シリコン基板（１０）に付着あるいはシリコン基板（１０）の近傍に存在する反応生成物としてのＨ2Ｏを、キャリアガスとともに適切に除去することができる。
【００３７】
ここにおいて、請求項１２に記載の発明のように、請求項１１に記載のマイクロ構造体の製造方法としては、前記キャリアガスとして、乾燥した不活性ガスを採用することができる。
【００３８】
また、請求項１３に記載の発明では、請求項１１または請求項１２に記載のマイクロ構造体の製造方法においては、前記反応生成物としてのＨ2Ｏを除去するステップにおいては、エッチングガスを除いてキャリアガスを供給するときに、キャリアガスに加えてメタノールガスを供給することを特徴としている。
【００３９】
それによれば、メタノールは水を吸着する性質が強いため、反応生成物としてのＨ2Ｏを除去する効果が大きくなり、好ましい。
【００４０】
また、請求項１４に記載の発明では、請求項１〜請求項１３に記載のマイクロ構造体の製造方法において、反応生成物としてのＨ2Ｏを除去するステップは、シリコン基板（１０）を加熱処理することにより前記反応生成物としてのＨ2Ｏを蒸発させるものであることを特徴としている。
【００４１】
また、請求項１５に記載の発明では、請求項１〜請求項１４に記載のマイクロ構造体の製造方法において、前記反応生成物としてのＨ2Ｏを除去するステップは、光もしくは電磁波を照射することによってＨ2Ｏを除去するものであることを特徴としている。
【００４２】
本製造方法のように、光もしくは電磁波を照射することにより、反応生成物としてのＨ2Ｏを分解させたり、蒸発させたりすることができるため、Ｈ2Ｏを適切に除去することができる。
【００４３】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各図相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
【００４５】
図１（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施形態に係るマイクロ構造体としての容量式加速度センサ１００の製造方法を示す概略断面図である。本製造方法は最終的に図１（ｄ）に示されるセンサ１００を製造するものであり、まず、図１（ｄ）を参照してセンサ構成の概略を述べておく。
【００４６】
本実施形態の加速度センサ１００は、本発明でいうシリコン基板としてのＳＯＩ（シリコン−オン−インシュレータ）基板１０を備えている。このＳＯＩ基板１０は、第１のシリコン層１１と第２のシリコン層１２とが犠牲層としての埋め込み酸化膜１３を介して積層されたものである。第１のシリコン層１１は、支持部（支持基板）１１として構成されている。
【００４７】
ＳＯＩ基板１０の中央部では、埋め込み酸化膜１３が除去されてなるキャビティ１４が形成されている。このキャビティ１４に対応した第２のシリコン層１２には、その上面からキャビティ１４へと厚み方向に貫通する溝１５が形成されている。
【００４８】
この溝１５により、第２のシリコン層１２は、可動電極１６と固定電極１７とに区画されている。図示例では、可動電極１６と固定電極１７とは交互に配置され、溝１５を介して互いに隣り合っている。
【００４９】
そして、可動電極１６は、キャビティ１４を介してＳＯＩ基板１０の支持部１１からリリースされた状態となり、基板１０に対して可動状態となっている。つまり、可動電極１６は可動部として構成され、そして、固定電極１７は固定部として構成されており、これら両電極１６、１７は構造体として構成されている。
【００５０】
図示しないが、具体的には、固定電極１７は、埋め込み酸化膜１３を介して第１のシリコン層１１に支持固定されており、可動電極１６は、第１のシリコン層１１に対して梁などを介して弾性的に支持される等により可動となっている。
【００５１】
これら、可動および固定電極１６、１７は、たとえば、よく知られている櫛歯状の梁構造体にすることができる。図１に示される例においては、櫛歯状の可動電極１６と櫛歯状の固定電極１７とが、図１における紙面垂直方向に延びる溝１５を介して離間して配置されている。
【００５２】
この場合、加速度の印加に伴い可動電極１６が変位し、それによって可動電極１６と固定電極１７との間の距離（つまり、溝１５の幅）が変化する。そして、たとえば、この距離変化に基づく両電極１６、１７間の容量変化を検出することで、印加加速度を求めることができる。
【００５３】
また、ＳＯＩ基板１０の所定部位、本例では第２のシリコン層１２の上面の周辺部には、Ａｌ（アルミニウム）などからなる配線部としての電極部１８が形成されている。この電極部１８は、センサ１００における各種の配線や外部接続用のパッドなどとして構成されている。
【００５４】
そして、この電極部１８を介して、上記可動および固定の両電極１６、１７間の容量変化を電気信号として取り出すことができるようになっている。このようにして、本実施形態によれば、構造体１６、１７を有するマイクロ構造体としての容量式加速度センサ１００が構成されている。
【００５５】
次に、本実施形態のマイクロ構造体１００すなわち上記加速度センサ１００の製造方法について、図１を参照して説明する。
【００５６】
まず、図１（ａ）、（ｂ）に示されるように、シリコン基板としての上記ＳＯＩ基板１０を用意し、ＳＯＩ基板１０に配線部としての上記電極部１８を形成する（配線部形成工程）。
【００５７】
この電極部１８を形成するにあたって、その材料は通常の半導体プロセスにて用いられる配線材料を使用することが可能である。たとえば、Ａｌ（アルミニウム）などを用いてスパッタや蒸着などにより電極部１８を形成する。
【００５８】
また、電極部１８の形成は、描画または印刷方式で行うこともできる。電極部１８を形成するための描画方式としては、配線部構成材料の微粉末を用いたインクジェット法や、ノズルを用いた蒸着法などが挙げられ、また、印刷方式としては、通常のスクリーン印刷法などが挙げられる。
【００５９】
次に、図１（ｃ）に示されるように、上記ＳＯＩ基板１０に対して、その上面（表面、第２シリコン層１２の上面）側から可動電極１６および固定電極１７すなわち構造体を画定し形成するためのトレンチとしての上記溝１５を、エッチングにより形成する（トレンチ形成工程）。
【００６０】
このトレンチ形成工程は、通常のホト、エッチング工程で行うことができる。具体的には、構造体１６、１７を形成するために、ホトレジストにより形成したパターンを用いたドライエッチング等を行う。
【００６１】
このドライエッチングは、たとえばＳＦ6ガスなどのエッチングガスを用いることができる。そして、このエッチングによって残した部分を構造体１６、１７とする。その後、ホトレジストを通常の方法で除去する。ここで、ＳＯＩ基板１０を用いた本例では、埋め込み酸化膜１３でエッチングをストップさせることによって、エッチングの制御性に優れたものになる。
【００６２】
次に、図１（ｄ）に示されるように、可動電極１６を可動状態とするために、上記キャビティ１４となる部位の犠牲層としての埋め込み酸化膜１３をドライエッチングにより除去し、可動電極１６をリリースする（犠牲層エッチング工程）。
【００６３】
つまり、埋め込み酸化膜１３を犠牲層としたリリースエッチングを行い、ＳＯＩ基板１０からリリースされた状態の可動電極１６を形成する。この犠牲層１３のドライエッチングは、犠牲層１３がエッチングガスと反応することによりＨ2Ｏを含む反応生成物が生成されるエッチングである。
【００６４】
具体的には、この埋め込み酸化膜１３のエッチングは、エッチングガスとして無水ＨＦガスとメタノールガスとの混合ガスを用いたドライエッチングにより、埋め込み酸化膜１３を選択的に除去することにより行う。
【００６５】
なお、従来では、この埋め込み酸化膜１３の除去工程は、フッ酸溶液をエッチング液としたウェットエッチングにより行うこともできたが、この酸化膜１３の除去工程では、エッチング後に可動電極１６が可動な状態となるため、ウェットプロセスを用いた場合、スティッキングが発生する。
【００６６】
そのため、上述したようにドライエッチング、すなわちドライプロセスを用いることが好ましい。可動部である可動電極１６を可動な状態にした後には、上記したようにウェットプロセスにおける洗浄等を実施するとスティッキングが発生する。そのため、これ以降はウェットプロセスによる洗浄は不可となる。
【００６７】
ここで、エッチングガスとして無水ＨＦガスとメタノールガスとの混合ガスを用いた埋め込み酸化膜１３のドライエッチングは、具体的には、上記化学式１〜化学式４に示されるような反応によりエッチングが行われる。
【００６８】
そして、この犠牲層エッチングは、内部の圧力を制御可能なエッチングチャンバを有する通常のドライエッチング装置を用いて行うことができる。たとえば、このエッチングチャンバは、無水ＨＦガスとメタノールガスとの混合比を制御しつつ、両者が混合されたエッチングガスを導入口からチャンバ内に導入できるものである。
【００６９】
そして、この埋め込み酸化膜１３のエッチングは、たとえば、エッチングチャンバ内の圧力が数Ｔｏｒｒ〜数百Ｔｏｒｒ程度の圧力にて行われる。
【００７０】
また、この犠牲層としての埋め込み酸化膜１３のエッチングにおいては、上記化学式１〜化学式４に示されるように、犠牲層１３がエッチングガスと反応することによりＨ2Ｏを含む反応生成物が生成される。
【００７１】
そこで、本実施形態の犠牲層エッチング工程では、独自の方法として、犠牲層としての埋め込み酸化膜１３をエッチングするステップと、埋め込み酸化膜１３のエッチングにより生成された反応生成物としてのＨ2Ｏを除去するステップとを繰り返し行う。埋め込み酸化膜１３のエッチングは上記したドライエッチングにて行われる。
【００７２】
ここで、本実施形態においては、反応生成物としてのＨ2Ｏを除去するステップについて、次に述べるような各種の方法を採用することができる。なお、以下の各種の方法は、独自の方法であるが、当業者であれば、この方法を提示されたならば、一般的なドライエッチング装置を用い、多少設計変更を加えることで容易に実現可能なものである。
【００７３】
第１の方法：反応生成物としてのＨ2Ｏを除去するステップを、シリコン基板１０に対して真空引きを行うことにより行う。具体的には、上記エッチングチャンバの排気口を利用して真空ポンプによる真空引きを行う。ここで、図２は、この第１の方法を具体的に説明するための概略断面図である。
【００７４】
図２（ａ）に示されるように、上記エッチングチャンバ内に上記エッチングガス（ＨＦ／メタノール）を導入し、一定時間、埋め込み酸化膜１３をエッチングし、次に、真空引きのステップを入れる。
【００７５】
それにより、図２（ｂ）に示されるように、シリコン基板１０の周囲が減圧雰囲気となるため、反応生成物としてのＨ2Ｏを排気とともに適切に除去することができる。さらに、再度エッチングガスを導入し、埋め込み酸化膜１３のエッチングを繰り返す。これが第１の方法である。
【００７６】
ここで、この第１の方法においては、真空引きは、この埋め込み酸化膜１３のエッチングを行う圧力である、たとえば、数Ｔｏｒｒ〜数百Ｔｏｒｒ程度の圧力よりも小さい圧力で行うようにする。
【００７７】
また、真空引きは、当該真空引きの圧力の範囲で圧力を増減する、つまり、一定範囲以上の圧力変動を与えながら、真空引きを行うことが好ましい。このように、シリコン基板１０に対して圧力変動を与えながら、真空引きを行うことにより、反応生成物としてのＨ2Ｏを除去する効果が大きくなり、好ましい。
【００７８】
第２の方法：反応生成物としてのＨ2Ｏを除去するステップとして、シリコン基板１０に対して乾燥した不活性ガスを用いたパージを行う。
【００７９】
具体的には、上記図２（ａ）に示されるように、上記エッチングチャンバ内に上記エッチングガス（ＨＦ／メタノール）を導入し、一定時間、埋め込み酸化膜１３をエッチングし、次に、パージのステップを入れる。
【００８０】
それにより、図２（ｂ）に示されるように、シリコン基板１０に付着あるいはシリコン基板１０の近傍に存在する反応生成物としてのＨ2Ｏを、パージガスである不活性ガスとともに適切に除去することができる。さらに、再度エッチングガスを導入し、埋め込み酸化膜１３のエッチングを繰り返す。これが第２の方法である。
【００８１】
ここにおいて、パージに用いられる不活性ガスとしては、窒素（Ｎ２）ガスやＡｒやＨｅなどの不活性ガスが挙げられる。そして、この第２の方法においても、圧力変動を与えながら行うことが好ましい。
【００８２】
このように、シリコン基板１０に対して圧力変動を与えながら、不活性ガスを用いたパージを行うことにより、反応生成物としてのＨ2Ｏを除去する効果が大きくなるため、好ましい。
【００８３】
なお、この乾燥した不活性ガスを用いたパージを行う第２の方法においては、当該不活性ガスの流し方によっては、反応生成物であるＨ2Ｏの除去効果を、さらに大きなものにできる。
【００８４】
具体的には、パージに用いられる不活性ガスを、シリコン基板１０に対して、エッチングガスと同じ位置から導入する。つまり、当該不活性ガスを上記エッチングチャンバにおけるエッチングガスの導入口と同じ導入口から導入する。
【００８５】
また、この第２の方法においては、パージに用いられる不活性ガスを、シリコン基板１０に対して、エッチングガスとは異なる位置から導入するようにしてもよい。また、パージに用いられる不活性ガスの導入口を複数個設け、そのうちの一つはエッチングガスの導入口と同じ導入口をとし、残りはエッチングガスとは異なる導入口としてもよい。
【００８６】
このように、パージに用いられる不活性ガスをエッチングガスと同じ位置から導入したり、異なる位置から導入したり、あるいは、同じ位置および異なる位置の両方の位置から導入したりすることにより、シリコン基板１０に対する不活性ガスの供給分布を均一化することができる。
【００８７】
また、この第２の方法においては、シリコン基板１０における構造体１６、１７側の面を重力方向に向けた状態で、パージに用いられる不活性ガスを、シリコン基板１０に対して導入するものでもよい。
【００８８】
これは、図２における上下方向を天地方向としたときに、図２中のシリコン基板１０をひっくり返した状態で、埋め込み酸化膜１３のエッチングステップおよびパージのステップを行うことで実現可能である。
【００８９】
それによれば、犠牲層である埋め込み酸化膜１３のエッチングにより生成した反応生成物としてのＨ2Ｏが、重力によってシリコン基板１０から脱落するような作用が行われる。そして、この作用を利用して、効率よくパージを行うことができるため、反応生成物としてのＨ2Ｏを除去する効果が大きくなり、好ましい。
【００９０】
また、上記第２の方法においては、シリコン基板１０における構造体１６、１７を形成する溝１５に沿った方向から、パージに用いられる不活性ガスを、シリコン基板１０に対して導入するようにしてもよい。
【００９１】
具体的には、上記図２において、シリコン基板１０における構造体１６、１７を形成する溝１５は、紙面垂直方向に延びるものであるが、この場合、パージに用いられる不活性ガスは、同方向から導入されるものとなる。
【００９２】
それによれば、パージに用いられる不活性ガスを、シリコン基板１０における構造体１６、１７を形成する溝１５に沿ってスムーズに流すことができることから、効率よくパージを行うことができる。そのため、反応生成物としてのＨ2Ｏを除去する効果が大きくなり、好ましい。
【００９３】
第３の方法：本実施形態において、犠牲層としての埋め込み酸化膜１３をエッチングするステップは、エッチングガスとキャリアガスとの混合ガスを供給するものである場合、反応生成物としてのＨ2Ｏを除去するステップとして、エッチングガスを除いてキャリアガスを供給するものとする。
【００９４】
具体的には、上記図２（ａ）に示されるように、ドライ窒素ガスやＡｒやＨｅなどの乾燥した不活性ガスをキャリアガスとして用い、上記エッチングチャンバ内にキャリアガスとともに上記エッチングガス（ＨＦ／メタノール）を導入し、一定時間、埋め込み酸化膜１３をエッチングする。
【００９５】
次に、キャリアガスである不活性ガスはそのまま供給を続け、エッチングガスであるＨＦ／メタノールの供給のみを停止することによって、反応生成物であるＨ2Ｏを除去するステップに移行させる。
【００９６】
それにより、図２（ｂ）に示されるように、シリコン基板１０に付着あるいはシリコン基板１０の近傍に存在する反応生成物としてのＨ2Ｏを、キャリアガスととも適切に除去することができる。さらに、再度エッチングガスを導入し、埋め込み酸化膜１３のエッチングを繰り返す。これが第３の方法である。
【００９７】
この場合、埋め込み酸化膜１３のエッチング工程、反応生成物であるＨ2Ｏの除去工程を連続的に行うことができ、かつ反応室である上記エッチングチャンバ内の圧力や温度といったエッチングパラメータを変動させること無く、エッチングが可能となり、エッチング安定性が向上する。
【００９８】
また、この第３の方法において、反応生成物としてのＨ2Ｏを除去するステップにおいては、エッチングガスを除いてキャリアガスを供給するときに、キャリアガスに加えてメタノールガスも供給することが好ましい。
【００９９】
それによれば、メタノールは水を吸着する性質が強いため、反応生成物としてのＨ2Ｏを除去する効果が大きくなり、好ましい。
【０１００】
こうして、上記図１、図２を参照して示した配線部形成工程、トレンチ形成工程、犠牲層エッチング工程などを経て、本実施形態のマイクロ構造体としての加速度センサ１００ができあがる。
【０１０１】
次に、本実施形態の効果等について、以下にまとめた形で述べる。
【０１０２】
本実施形態によれば、犠牲層１３を有するシリコン基板１０に対して犠牲層１３をドライエッチングすることにより、構造体１６、１７を形成する製造方法であって、犠牲層１３がエッチングガスと反応することによりＨ2Ｏを含む反応生成物が生成されるマイクロ構造体の製造方法において、犠牲層１３をエッチングする工程では、犠牲層１３をエッチングするステップと、犠牲層１３のエッチングにより生成された反応生成物としてのＨ2Ｏを除去するステップとを、繰り返し行うことを特徴とするマイクロ構造体１００の製造方法が提供される。
【０１０３】
それによれば、反応生成物や残留物を除去しながら、犠牲層１３のエッチングを進めることができるため、反応生成物としてのＨ2Ｏによるエッチングばらつきなどを抑制することができる。
【０１０４】
したがって、本実施形態によれば、犠牲層１３を有するシリコン基板１０に対して当該犠牲層１３をドライエッチングすることにより、構造体１６、１７を形成するとともにＨ2Ｏを含む反応生成物が生成されるマイクロ構造体１００の製造方法において、複雑な構造を必要とすることなく、反応生成物であるＨ2Ｏによるエッチングへの影響を低減することができる。
【０１０５】
ここで、本実施形態の製造方法においては、反応生成物としてのＨ2Ｏを除去するステップは、シリコン基板１０に対して真空引きを行うものであることも特徴のひとつであり、真空引きを行うことで、シリコン基板１０の周囲が減圧雰囲気となるため、反応生成物としてのＨ2Ｏを排気とともに適切に除去することができる。
【０１０６】
さらに、本実施形態の製造方法においては、上記の真空引きは、圧力変動を与えながら行うことも特徴としており、このように、シリコン基板１０に対して圧力変動を与えながら、真空引きを行うことにより、反応生成物としてのＨ2Ｏを除去する効果が大きくなり、好ましい。
【０１０７】
また、本実施形態の製造方法においては、反応生成物としてのＨ2Ｏを除去するステップは、シリコン基板１０に対して乾燥した不活性ガスを用いたパージを行うものであることも特徴のひとつであり、それによれば、シリコン基板１０に付着あるいはシリコン基板１０の近傍に存在する反応生成物としてのＨ2Ｏを、パージガスである不活性ガスとともに適切に除去することができる。
【０１０８】
さらに、本実施形態の製造方法においては、この乾燥した不活性ガスを用いたパージは、圧力変動を与えながら行うことも特徴としており、それにより、反応生成物としてのＨ2Ｏを除去する効果が大きくなり、好ましい。
【０１０９】
また、本実施形態の製造方法においては、パージに用いられる不活性ガスをエッチングガスと同じ位置から導入すること、または、パージに用いられる不活性ガスをエッチングガスと異なる位置から導入することも特徴のひとつであり、それにより、シリコン基板１０に対する不活性ガスの供給分布を均一化することができる。
【０１１０】
さらに、本実施形態の製造方法においては、シリコン基板１０における構造体１６、１７側の面を重力方向に向けた状態で、パージに用いられる不活性ガスをシリコン基板１０に対して導入することも特徴のひとつであり、それによれば、反応生成物としてのＨ2Ｏが重力によって脱落するような作用を利用できるため、当該Ｈ2Ｏを除去する効果が大きくなる。
【０１１１】
さらに、本実施形態の製造方法においては、シリコン基板１０における構造体１６、１７を形成する溝１５に沿った方向から、パージに用いられる不活性ガスを、シリコン基板１０に対して導入することも特徴のひとつであり、それによれば、パージに用いられる不活性ガスを、上記溝１５に沿ってスムーズに流すことができる。
【０１１２】
また、本実施形態の製造方法においては、犠牲層１３をエッチングするステップが、エッチングガスとキャリアガスとの混合ガスを供給するものである場合、反応生成物としてのＨ2Ｏを除去するステップは、エッチングガスを除いてキャリアガスを供給するものであることも特徴のひとつである。
【０１１３】
それによれば、上述したように、Ｈ2Ｏを除去するステップにおいてエッチングガスを除いてキャリアガスを供給することで、シリコン基板１０に付着あるいはシリコン基板１０の近傍に存在する反応生成物としてのＨ2Ｏを、キャリアガスとともに適切に除去することができる。
【０１１４】
さらに、本実施形態の製造方法においては、反応生成物としてのＨ2Ｏを除去するステップにおいて、エッチングガスを除いてキャリアガスを供給するときに、キャリアガスに加えてメタノールガスも供給することも特徴としており、それによれば、上述したように、メタノールの除水の性質を利用してＨ2Ｏを除去する効果が大きくなる。
【０１１５】
（他の実施形態）
なお、上記実施形態においては、反応生成物としてのＨ2Ｏを除去するステップは、上記第１〜第３の方法で行っているが、それ以外にも、シリコン基板１０を加熱処理することにより反応生成物としてのＨ2Ｏを蒸発させるようにしてもよい。
【０１１６】
たとえば、上記エッチングチャンバ内にてシリコン基板１０を、通電により温度制御が可能なヒータなどに搭載した状態で犠牲層エッチングを行い、その後、当該ヒータによりシリコン基板１０の温度を上げてＨ2Ｏを蒸発させる、といったサイクルを繰り返すようにすればよい。
【０１１７】
また、反応生成物としてのＨ2Ｏを除去するステップは、シリコン基板１０に対して光もしくは電磁波を照射するものであってもよい。
【０１１８】
たとえば、紫外線（ＵＶ）などの光照射を行い、反応生成物としてのＨ2Ｏを分解することによって当該Ｈ2Ｏを除去することができる。また、電磁波を照射することにより、その熱やエネルギーにより、Ｈ2Ｏを分解したり、蒸発させたりすることによってＨ2Ｏを除去することができる。
【０１１９】
また、これらのシリコン基板１０に対する加熱処理や、光もしくは電磁波の照射は、上記した反応生成物としてのＨ2Ｏを除去するステップとしての第１〜第３の方法と適宜組み合わせて行うことにより、反応生成物としてのＨ2Ｏを除去する効果がいっそう向上されることが期待できる。
【０１２０】
また、上記実施形態では、トレンチ形成工程では、シリコン基板１０をエッチングすることにより構造体１６、１７を形成したが、構造体１６、１７の形成はエッチングに限定されることはなく、たとえば、機械的加工により形成してもよい。そして、その後犠牲層エッチングを行うことで、可動電極１６のリリースを行ってもよい。
【０１２１】
また、上記実施形態では、シリコン基板としてＳＯＩ基板１０を用いたが、シリコン基板１０としては、犠牲層を有するものであればよく、上記したＳＯＩ基板に限定されるものではない。
【０１２２】
また、本発明は上記容量式加速度センサに限定されるものではなく、犠牲層を有するシリコン基板に対して当該犠牲層をドライエッチングすることにより、構造体を形成するとともにＨ2Ｏを含む反応生成物が生成されるものであればよい。たとえば、角速度センサや圧力センサであってもよい。
【０１２３】
要するに、本発明は、犠牲層を有するシリコン基板に対して犠牲層をドライエッチングすることにより、構造体を形成する製造方法であって、犠牲層がエッチングガスと反応することによりＨ2Ｏを含む反応生成物が生成されるマイクロ構造体の製造方法において、犠牲層をエッチングする工程では、犠牲層をエッチングするステップと、犠牲層のエッチングにより生成された反応生成物としてのＨ2Ｏを除去するステップとを、繰り返し行うことを要部とする製造方法を提供するものであり、その他の細部については、適宜設計変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の実施形態に係る容量式加速度センサの製造方法を示す概略断面図である。
【図２】上記実施形態の製造方法における犠牲層エッチング工程を具体的に説明するための概略断面図である。
【符号の説明】
【０１２５】
１０…シリコン基板としてのＳＯＩ（シリコンオンインシュレータ）基板、
１３…犠牲層としての埋め込み酸化膜、１５…溝、
１６…構造体としての可動電極、
１７…構造体としての固定電極。
【図１】
2006167849.tif 000003
【図２】
2006167849.tif 000004