【手続補正書】
【提出日】平成28年5月27日(2016.5.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体基板上に第１のウエル領域と、固定電極となる第２のウエル領域とを同時に形成する工程と、前記第１及び第２のウエル領域上にそれぞれ第１のゲート絶縁膜と固定電極保護膜を同時に形成する工程と、前記第１のゲート絶縁膜と前記固定電極保護膜上にそれぞれフローティングゲート電極と犠牲膜を同時に形成する工程と、前記フローティングゲート電極と前記犠牲膜上にそれぞれ第２のゲート絶縁膜と可動電極保護膜を同時に形成する工程と、前記第２のゲート絶縁膜と前記可動電極保護膜上にそれぞれゲート電極と可動電極を同時に形成する工程と、前記犠牲膜を除去して空隙を形成し、前記空隙を真空封止して真空室とする工程とを備えることを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
図１〜１３は、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。図１に示すように、半導体装置１０のシリコン基板１１は、圧力センサが形成される圧力センサ領域１６と、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）回路が形成されるＭＯＳ領域１７とを有する。このシリコン基板１１の表面において圧力センサ領域１６にｎ型のウエル領域１２を形成し、ＭＯＳ領域１７にｎ型のウエル領域１３とｐ型のウエル領域１４を形成する。圧力センサ領域１６のウエル領域１２は圧力センサの固定電極として機能する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
次に、ｎチャネル型のＭＯＳトランジスタを形成する部分のみを露出し、他の領域を覆うレジストマスク（図示せず）を形成する。このレジストマスク及びゲート電極３０ｂを注入マスクとしてｎ型の不純物（例えばリン）を注入することにより、図７に示すように、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）領域を形成する。その後、レジストマスクを除去する。次にゲート電極３０ａ，３０ｂ，３０ｃ、可動電極３０ｄを覆うように例えばＴＥＯＳ（Tetra Ethyl Ortho Silicate）膜（図示せず）を形成する。このＴＥＯＳ膜の全面に異方性のドライエッチング処理を施すことにより、ゲート電極３０ａ，３０ｂ，３０ｃのそれぞれの側壁面と可動電極３０ｄの側壁面にそれぞれサイドウォール酸化膜３４を形成する。これにより、可動電極３０ｄ周辺の段差が軽減される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
ところが、固定電極保護膜２２ｂでは、この固定電極保護膜２２ｂとなる第１ゲート酸化膜２２ａを形成する際の膜厚のばらつき、及び、犠牲膜２３ｂをエッチングにより除去する際の固定電極保護膜２２ｂの膜減り量のばらつきのために、容量値Ａの初期値を把握することは難しい。また、第１可動電極保護膜２５ｂとなる第２ゲート酸化膜２５ａを形成する際の膜厚のばらつき、及び、犠牲膜２３ｂをエッチングにより除去する際の第１可動電極保護膜２５ｂの膜減り量のばらつきのために、容量値Ｂの初期値を把握することも難しい。さらに、第２可動電極保護膜２７ｂとなる第１シリコン窒化膜２７ａを形成する際の膜厚のばらつきのために、容量値Ｃの初期値を把握することも難しい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
図１６，１７は、本発明の実施の形態に係る参照用圧力センサの変形例を示す断面図である。図１４に示すように検出用圧力センサ１６ａにおいて可動電極３０ｄ上の層間絶縁膜４０，４５を開口するが、図１６，１７に示すように参照用圧力センサにおいて可動電極３０ｄ上の層間絶縁膜４０，４５を開口せずに残してもよい。これにより、更に圧力変化に対して変位し難い参照用圧力センサ１６ｂを得ることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
図１８は、本発明の実施の形態に係る圧力センサ領域を示す平面図である。図１〜１３の圧力センサ領域１６の断面図は図１８のＡ−Ａ部分に対応する。圧力センサの犠牲膜２３ｂは、ＭＯＳ領域１７のＥＰＲＯＭのフローティングゲート電極２３（膜厚５０〜３００ｎｍ程度）のポリシリコン膜と同時に形成される。また、可動電極３０ｄは、ＭＯＳ領域１７のゲート電極（例えば膜厚５０〜３００ｎｍ程度のポリシリコン膜と膜厚５０〜３００ｎｍ程度のタングステンシリサイド（ＷＳｉ２）膜）と同時に形成される。従って、圧力センサ領域１６はＭＯＳ領域１７の素子の特性に合わせた構造と同じ構造で形成されている。そのため、圧力センサ領域１６の犠牲膜２３ｂをエッチングして形成する空隙５０の高さは低く、可動電極３０ｄの膜厚は薄い構造となる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
以上説明したように、本実施の形態では、シリコン基板１１上に第１のウエル領域１４と、固定電極となる第２のウエル領域１２とを同時に形成する。第１及び第２のウエル領域上にそれぞれ第１のゲート絶縁膜２２ａと固定電極保護膜２２ｂを同時に形成する。第１のゲート絶縁膜２２ａと固定電極保護膜２２ｂ上にそれぞれフローティングゲート電極２３と犠牲膜２３ｂを同時に形成する。フローティングゲート電極２３と犠牲膜２３ｂ上にそれぞれ第２のゲート絶縁膜２５ａ，２７ａと可動電極保護膜２５ｂ，２７ｂを同時に形成する。第２のゲート絶縁膜２５ａ，２７ａと可動電極保護膜２５ｂ，２７ｂ上にそれぞれゲート電極３０ｃと可動電極３０ｄを同時に形成する。このようにＭＯＳ構造の形成プロセスと圧力センサの形成プロセスを共通化することにより、容易に製造することができる。よって、製造工程の増加を抑えて、生産コストの削減に寄与することができる。また、半導体圧力センサを形成するための製造工程を追加する必要なないため、熱処理に伴うＭＯＳ領域１７へのダメージ及びドライエッチング等によるダメージを防止することができる。また、半導体圧力センサとしての特性劣化を防止することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９７】
空隙の幅が狭いため、可動電極３０ｄのサイズを最適化することにより、可動電極３０ｄに過剰な圧力が加わった時に、可動電極３０ｄの破壊を防止するストッパー機能を設けることができる。これにより、高信頼性の半導体圧力センサを形成することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９８】
１１  シリコン基板、１２，１４  ウエル領域、１６ａ  検出用圧力センサ、１６ｂ  参照用圧力センサ、１９  フィールド酸化膜、２２ａ  ゲート絶縁膜、２２ｂ  固定電極保護膜、２３  フローティングゲート電極、２３ｂ  犠牲膜、２５ａ，２７ａ  ゲート絶縁膜、２５ｂ，２７ｂ  可動電極保護膜、３０ｃ  ゲート電極、３０ｄ  可動電極、３０ｅ  可動電極検出領域、３０ｆ  可動電極補償領域、３０ｇ  犠牲膜保護膜、３１ａ  可動電極アンカー、３１ｂ  参照電極アンカー、３８  絶縁膜、３９  シールド膜、４０，４５  層間絶縁膜、４６ｂ  エッチングホール、４８ｂ  第１封止膜、４９  封止領域、５０  空隙、５１  真空室、５２ｂ  第２封止膜、５４ｂ  可動電極開口部、５４ｃ  封止領域開口部
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2015129699.tif 000001
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
2015129699.tif 000002
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
2015129699.tif 000003
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１３】
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【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２０】
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