(57)【要約】【課題】ＭＥＭＳ素子の製造に際して、犠牲層エッチング工程でのガス導入孔のパターンレイアウトの最適化を図る。【解決手段】基板上に形成した犠牲層の上面に駆動部材を形成し、該駆動部材に複数のガス導入孔を形成する工程と、ガス導入孔を通じてエッチングガスを供給し、犠牲層のみを選択的にエッチング除去して基板と駆動部材間に空間を形成する工程を有し、複数のガス導入孔１８を、犠牲層の全域に対応して形成すると共に、少なくともガス導入孔１８の相互間の距離が等しくなるガス導入孔が全域で存在するように形成する。【選択図】　　　　図７
2004106074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の犠牲層を囲うように形成した被覆部材に複数のガス導入孔を形成する工程と、
前記ガス導入孔を通じてエッチングガスを供給し、前記犠牲層のみを選択的にエッチング除去して前記基板と前記被覆部材間に空洞を形成する工程を有し、
前記複数のガス導入孔を、前記犠牲層の全域に対応して形成すると共に、少なくとも該ガス導入孔の相互間の距離が等しくなるガス導入孔が全域で存在するように形成する
ことを特徴とする中空構造体の製造方法。
【請求項２】
前記ガス導入孔の相互間の最短距離を、犠牲層外側に最も近いガス導入孔と該犠牲層外側との距離の２倍よりも大きくする
ことを特徴とする請求項１記載の中空構造体の製造方法。
【請求項３】
前記犠牲層にシリコン材料または混合物を含むシリコン材料を使用し、前記エッチングガスにＸｅＦ２　ガスを使用する
ことを特徴とする請求項１又は２記載の中空構造体の製造方法。
【請求項４】
基板上に形成した犠牲層の上面に駆動部材を形成し、該駆動部材に複数のガス導入孔を形成する工程と、
前記ガス導入孔を通じてエッチングガスを供給し、前記犠牲層のみを選択的にエッチング除去して前記基板と前記駆動部材間に空間を形成する工程を有し、
前記複数のガス導入孔を、前記犠牲層の全域に対応して形成すると共に、少なくとも該ガス導入孔の相互間の距離が等しくなるガス導入孔が全域で存在するように形成する
ことを特徴とするＭＥＭＳ素子の製造方法。
【請求項５】
前記ガス導入孔の相互間の最短距離を、犠牲層外側に最も近いガス導入孔と該犠牲層外側との距離の２倍よりも大きくする
ことを特徴とする請求項４記載のＭＥＭＳ素子の製造方法。
【請求項６】
前記犠牲層にシリコン材料または混合物を含むシリコン材料を使用し、前記エッチングガスにＸｅＦ２　ガスを使用する
ことを特徴とする請求項４又は５記載のＭＥＭＳ素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空構造体の製造方法、及びＭＥＭＳ素子の製造方法に関する。より詳しくは中空構造体、またはＭＥＭＳ素子製造の際の犠牲層エッチング工程に係わり、例えばＸｅＦ２　ガス等のエッチングガス導入に供されるガス導入孔のレイアウトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
微細技術の進展に伴い、いわゆるマイクロマシン（ＭＥＭＳ：Ｍｉｃｒｏ　Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｓｙｓｔｅｍ、超小型電気的・機械的複合体）素子、及びＭＥＭＳ素子を組み込んだ小型機器が、注目されている。
ＭＥＭＳ素子は、シリコン基板、ガラス基板等の基板上に微細構造体として形成され、機械的駆動力を出力する駆動体と、駆動体を制御する半導体集積回路等とを電気的に、更に機械的に結合させた素子である。ＭＥＭＳ素子の基本的な特徴は、機械的構造として構成されている駆動体が素子の一部に組み込まれていることであって、駆動体の駆動は、電極間のクーロン引力等を応用して電気的に行われる。駆動体の駆動を電極間のクーロン引力によらず、磁気力や圧電効果などの他の手段で行う場合もＭＥＭＳ素子に含まれる。
【０００３】
図１１Ａ，Ｂは、所謂両持ち梁方式の静電駆動型のＭＥＭＳ素子の概念構成を示す。このＭＥＭＳ素子７１は、基板７２と、基板７２上に形成した基板側電極７３と、基板側電極７３に対向して平行に配置された駆動側電極７４を有する駆動体（いわゆるビーム）７６と、この駆動体７６の両端を支持する支持部７７とを備えて成る。駆動体７６と基板側電極７３とは、その間の空間７８によって電気的に絶縁されている。基板側電極７３を含む基板７２上に全面に絶縁膜８１が形成され、この絶縁膜８１に対向して駆動体７６が配置される。駆動体７６は、例えばシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）等の絶縁膜７５と、その上面に形成された膜厚１００ｎｍ程度の例えばＡｌ膜からなる駆動側電極７４とから構成される。
【０００４】
このＭＥＭＳ素子７１では、基板側電極７３と駆動側電極７４に印加する電位に応じて、駆動体７６が基板側電極７３との間の静電引力又は静電反発により変位し、例えば振動する。ＭＥＭＳ素子７１は、駆動側電極７４を光反射膜として表面に光が照射されたとき、ビーム６の駆動位置に応じて、その光の反射方向が異なることを利用し一方向の反射光を検出してスイッチ機能を持たせた、光スイッチとして適用できる。また、ＭＥＭＳ素子７１は、光強度を変調させる光変調素子として適用できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＭＥＭＳ素子において用いられる中空構造、即ち基板と駆動体間の空間（いわゆる中空部）が設けられる構造は、基板と駆動体間にその後除去されて空間となる部分に犠牲層を設け、駆動体を形成した後に、犠牲層を選択的にエッチング除去するようにして、形成することができる。
【０００６】
ＭＥＭＳ素子の作製プロセスにおいて、駆動部分の作製に関わる犠牲層エッチングは、重要技術の１つである。犠牲層の種類には、酸化膜（ＳｉＯ２　）、シリコン（Ｓｉ）、有機膜などが使用され、それぞれのエッチング材料としては、フッ酸系の溶剤やフッ酸系のガス、アルカリ系の溶剤や、フッ素を含有するガス、有機溶剤や、酸素を含むガスなどが使用されている。
【０００７】
シリコンを犠牲層材料として使用する場合、エッチング材料としては例えばＸｅＦ２　ガスを使用することができる。ＸｅＦ２　ガスは、常温で白色固体の昇華性材料であり、シリコン犠牲層と各種酸化膜、金属、各種窒化膜等とのエッチング選択比が１０００以上と非常に大きく得られる、という特徴を有していることが知られている。また、その反射速度は、室温状態においても、非常に大きく通常のＭＥＭＳ素子に要するエッチングとしては一般に非常に短い。極端な例では、その反応性の大きさから、如何に選択比が大きいとはいえ、長時間のガスへの暴露が構造体にダメージを与えることすらあった。
【０００８】
ＸｅＦ２　ガスによるエッチング反応が上述の特徴を有するため、ＭＥＭＳ素子の作製プロセスでは、除去しようとする犠牲層のエッチング時間が、素子全域、あるいは基板（ウェハ）全域において出来るだけ等しいことが望ましい。また一般に、エッチングにより形成されるのは空洞構造である。従って、エッチングガスはガス導入孔を経由してエッチング端面に供給されるので、ガス導入孔の数が少な過ぎても良くなく、また、ガス導入孔の数が多過ぎても、構造体の強度が下がり曲がり易くなること、共振構造の設計の自由度を与えるだけで好ましくない。犠牲層領域について、偏ったエッチングが進行すると、エッチング工程の途中で構造体にストレスがかかり、工程中に構造破壊が起こる虞れもあった。
【０００９】
このような課題は、ＭＥＭＳ素子の製造に限らず、中空構造体の製造の際にも起こり得る。
【００１０】
本発明は、上述の点に鑑み、犠牲層のエッチング工程での時間短縮、エッチングガスの低消費量化、中空構造の安定化を可能にした、中空構造体の製造方法及びＭＥＭＳ素子の製造方法を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る中空構造体の製造方法は、基板上に犠牲層を囲うように形成した被覆部材に複数のガス導入孔を形成する工程と、ガス導入孔を通じてエッチングガスを供給し、犠牲層のみを選択的にエッチング除去して基板と被覆部材間に空洞を形成する工程を有し、複数のガス導入孔を、犠牲層の全域に対応して形成すると共に、少なくともガス導入孔の相互間の距離が等しくなるガス導入孔が全域で存在するように形成する。
【００１２】
本発明に係るＭＥＭＳ素子の製造方法は、基板上に形成した犠牲層の上面に駆動部材を形成し、駆動部材に複数のガス導入孔を形成する工程と、ガス導入孔を通じてエッチングガスを供給し、犠牲層のみを選択的にエッチング除去して基板と駆動部材間に空間を形成する工程を有し、複数のガス導入孔を、犠牲層の全域に対応して形成すると共に、少なくともガス導入孔の相互間の距離が等しくなるガス導入孔が全域で存在するように形成する。
【００１３】
本発明では、上述のガス導入孔の相互間の最短距離を、犠牲層外側に最も近いガス導入孔と犠牲層外側との距離の２倍より大きくすることが好ましい。
また、犠牲層にシリコン材料または混合物を含むシリコン材料を使用し、エッチングガスにＸｅＦ２　ガスを使用することができる。
【００１４】
本発明の中空構造体の製造方法においては、ガス導入孔のレイアウトとして、ガス導入孔を、犠牲層の全域に対応して形成すると共に、少なくともガス導入孔の相互間の距離が等しくなるガス導入孔が全域で存在するように（一部で相互間の距離が等しくないガス導入孔が存在してもよい）形成するので、エッチングむらなく犠牲層の全域をエッチング除去することができ、エッチング時間の短縮、エッチングガス消費量の低減等を図ることができる。
【００１５】
本発明のＭＥＭＳ素子の製造方法においては、ガス導入孔のレイアウトとして、ガス導入孔を、犠牲層の全域に対応して形成すると共に、少なくともガス導入孔の相互間の距離が等しくなるガス導入孔が全域で存在するように（一部で相互間の距離が等しくないガス導入孔が存在してもよい）形成するので、エッチングむらなく犠牲層の全域をエッチング除去することができ、エッチング時間の短縮、エッチングガス消費量の低減等を図ることができる。
【００１６】
上述のガス導入孔の相互間の最短距離を、犠牲層外側に最も近いガス導入孔と犠牲層外側との距離の２倍より大きくすることにより、ガス導入孔からの新しいエッチングガスとエッチングで生じた反応生成物の交換速度が低下しエッチングできない状況（いわゆるエッチングの失活）は起こらず、犠牲層全域のエッチング除去が行える。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
本発明は、エッチングガスを用いて犠牲層を選択除去する際のガス導入孔のレイアウト、エッチングの進行に関する詳細な検討を基に案出されたもので、犠牲層の除去プロセスに用いるエッチングガス、例えばＸｅＦ２　ガスに寄与するガス導入孔のレイアウトについて、最適な設計指針を提供する。
【００１９】
図１は、本発明を導出するに到った実験に使用したエッチング装置１を示す。このエッチング装置１は、エッチングされるべき試料（ウェハ）２が配置される反応チャンバ３と、反応チャンバ３へエッチングガス、本例ではＸｅＦ２　結晶５を昇華して得たＸｅＦ２　ガス４を供給するためのガス供給部６と、マスフローコントローラ７とから成る。８は反応チャンバ３に設けられた排気部、９は真空ゲージ、１０はシャワーヘッドである。
【００２０】
図２Ａは、試料２の要部を示す。この試料２は、本例では基板１１の表面上に、順次シリコン酸化（ＳｉＯ２　）膜１２、シリコン酸化（ＳｉＯ２　）膜による側壁１３、この側壁１３と面一となる犠牲層、本例では多結晶シリコン膜１４が形成され、さらに犠牲層１４及び側壁１３を含む全面に、例えば駆動部となるシリコン酸化（ＳｉＯ２　）膜１５及びシリコン窒化（ＳｉＮ）膜１６の積層膜１７形成されて成る。この積層膜１７にエッチングガスであるＸｅＦ２　ガス４を導入するためのガス導入孔１８が形成される。
この試料２が反応チャンバ３内に配置され、ＸｅＦ２　ガス４が供給される。ＸｅＦ２　ガス４はガス導入孔１８から下層に供給され、犠牲層の多結晶シリコン膜１４に拡散、浸入し、多結晶シリコン膜１４と反応して多結晶シリコン膜１４がエッチングされ、中空部となる空間（空洞ともいう）１９が形成されるようになる。ＸｅＦ２　ガス４と多結晶シリコン膜１４との反応により生成された反応生成物（いわゆる反応生成ガス）は、ガス導入孔１８から外部へ排出される。
【００２１】
図３及び図４は、本発明を導出するに到った実験結果を示す図である。同図は試料を上面からみたガス導入孔１８のレイアウトである。各図Ａ、Ｂ，Ｃ，Ｄに示す試料２１　、２２　、２３　、２４　は、夫々ガス導入孔１８の数が１つ（孤立孔）、２つ、４つ、８つで構成される。そして、図３及び図４は、この４種類の試料２１　、２２　、２３　、２４　、即ちガス導入孔１８のパターンについて、エッチング時のエッチングされた先端、いわゆるエッチフロント２０の動きを観察したものである。２２は目盛りを示す。図３は３分間エッチングした後の結果、図４は１２分エッチングした後の結果である。なお、犠牲層１４が形成されている領域の両側壁１３間の距離は１００μｍ、図３Ｃ及びず４Ｃに示すガス導入孔１８を４つ設けた場合のガス導入孔間の距離は２４μｍ、図３Ｄ及びず４Ｄに示すガス導入孔１８を８つ設けた場合のガス導入孔間の距離は１０μｍとした。ガス導入孔１８の数が多いテストパターン程、エッチフロント２０の移動量が大きく観察されて、あたかもエッチング速度が大きいかのような感触を与える。即ち、ガス導入孔が１つの試料２１　ではエッチフロント長Ｌ１　、ガス導入孔が２つの試料２２　ではエッチフロント長Ｌ２　（＝Ｌ１　）、ガス導入孔が４つの試料２３　ではエッチフロント長Ｌ３　、ガス導入孔が８つの試料２４　ではエッチフロント長Ｌ４　（Ｌ１　＝Ｌ２　＜Ｌ３　＜Ｌ４　）となる。
【００２２】
この検証で示した犠牲層である多結晶シリコン膜１４の膜厚ｔ１　は１００ｎｍである。ＸｅＦ２　ガス４による多結晶シリコン膜１４のエッチング速度は、等方的に１〜２μｍ／分を得ることができる。即ち、この試料２〔２１　、２２　、２３　、２４　〕では、犠牲層である多結晶シリコン膜１４の膜厚ｔ１　（図２Ａ参照）が反応速度（即ち、エッチング速度）と比較して十分小さいので、図２Ｂに示すエッチフロント長Ｌ０　だけを考慮すればよい。このような反応系では、この現象をエッチフロント長Ｌ０　だけを考慮に入れることで容易に理解することができる。
【００２３】
即ち、
２ＸｅＦ２　＋ｓｉ　→　ＳｉＦ４　↑　＋　２Ｘｅ
という反応が、図２に示すように、空洞１９内に拡散したＸｅＦ２　ガス４と空洞端（エッチフロントに対応する）１９ａのＳｉとの間で進行する。空洞１９の上面と下面はシリコン酸化（ＳｉＯ２　）膜であるので、上面、下面でのエッチング速度は殆ど無視できる大きさである。従って、このときのエッチフロント２０の進行は、空洞１９内へのＸｅＦ２　ガス４の拡散の供給律速の反応系である。
【００２４】
図５は、このような状況を４種類のガス導入孔のレイアウト、即ち４種類の試料２〔２１　、２２　、２３　、２４　〕について実測し、そのエッチフロント２０の挙動のシミュレーション結果でフィッティングしたグラフである。曲線ａは試料２１　、曲線ｂは試料２２　、曲線ｃは試料２３　、曲線ｄは試料２４　を夫々示す。実質的に犠牲層のエッチング開始時間は、自然酸化膜が除去された後である。上記の４種類のレイアウトに依存するエッチフロントの挙動が計算結果と一致している。
【００２５】
犠牲層領域は、図２で示したように側壁１３がシリコン酸化膜１３で覆われている。このような状況では、ＸｅＦ２　ガス４は、側壁１３でエッチング反応を失う（いわゆる失活する）ことなく、ガス導入孔１８を介して側壁１３とは反対方向のエッチングに寄与する。即ち、このようなガス導入孔１８のパターン群では、上面からから眺めた犠牲層除去領域（空洞）１９の面積が、全てのレイアウトで等しくなっていることを、本実験の結果は示唆している。このような状況は、反応チャンバ３内のＸｅＦ２　ガス４の圧力範囲が１Ｐａ〜１００Ｐａの範囲で再現される事を確認した。
【００２６】
この実験結果に基づき、本実施の形態においては、図７Ａ，Ｂ，Ｃに示すような設計指針、即ち、ガス導入孔のパターンレイアウトを得た。
▲１▼ガス導入孔１８は出来る限り等しい距離で配置する。つまり、複数のガス導入孔を犠牲層の全域に対応して形成すると共に、少なくともガス導入孔の相互間の距離が等しくなるガス導入孔が全域で存在するように形成する。一部でガス導入孔の相互間の距離が等しくないガス導入孔が存在しもよいが、好ましくは全ての相互間距離が等しくする。これによって犠牲層領域のエッチングむらを無くす。
▲２▼その場合の、隣合うガス導入孔１８の間隔Ｘは、空洞１９内でのＸｅＦ２　ガス４の失活が起こらない範囲で長いのは問題ないが、プロセス時間（いわゆるエッチング時間）が長くなるか否か、また中空構造体が空洞１９を支える強度を有するか否かを留意する必要がある。
▲３▼間隔Ｘがあまり長いとプロセス時間が長くなり、処理時間が生産技術として許容できなくなる可能性もある。
【００２７】
図６は、犠牲層１４のエッチングの進行を比較した実験例である。図６Ａは、犠牲層１４の紙面の下側と両側に側壁１３を有し、犠牲層に対するエッチングが上側のみに進行する試料である。図６Ｂは、犠牲層１４の紙面の両側に側壁１３形成され、犠牲層に対するエッチングが上側及び下側に進行する試料である。各試料のガス導入孔１８は８つ設けたレイアウトであり、いずれも１５分エッチングした。紙面の上側に進行したエッチフロントの長さＬ４　は、いずれも同じであることが確認された。
【００２８】
図６に示したテストパターンでは、隣合うガス導入孔間の距離Ｘが１０μｍを越えるときには、空洞１９内での失活が顕在化してくることを確認している。
図６Ａと図６Ｂの試料を比較した場合、両者に失活がなければ、図６Ｂのエッチフロント２０よりも図６Ａのエッチフロント２０のほうが先に進むはずである。しかし、実際には図示するように同じ距離だけ進んでいる。この理由は次のように考えられる。図６Ａの試料では、ガス導入孔１８から導入され図の下方に進んだＸｅＦ２　分子が失活しなければ、上方に転じて進み、図６Ａのエッチフロント２０のエッチングに参加し、図６Ｂの試料の上方エッチフロント２０よりもエッチングされる筈である。しかし、両者のエッチングフロント長が同じであることから、図６Ａにおいて、ＸｅＦ２　▲２▼のルートをとった分子がエッチフロント２０のエッチングに参加しておらず、失活していると考えられる。図６Ｂの試料では、ＸｅＦ２　▲１▼のルートの分子が図の上方のエッチングで消費され、ＸｅＦ２　▲２▼のルートの分子が図の下方のエッチングで消費される。
【００２９】
この結果から、本実施の形態においては、次の設計指針、即ちガス導入孔のパターンレイアウトが発現される。図７に示すように、犠牲層外側、いわゆる側壁１３から、ガス導入孔１８間の距離Ｘの１／２より短い距離Ｙ（Ｘ＞２Ｙ）にガス導入孔１８が存在する必要がある。換言すれば、ガス導入孔の相互間の最短距離Ｘを、側壁１３に最も近いガス導入孔と犠牲層外側との距離Ｙの２倍よりも大きくする。この距離Ｙは、ガス導入孔１８間の距離Ｘの１／２と等しい必要はなく、それより短ければよい。その理由は、上述したように犠牲層１４をエッチングして得られた空洞１９の側壁１３がシリコン酸化膜１３であれば、失活せずにＸｅＦ２　ガスが活用されるからである。つまり、空洞１９の側壁１３付近に反応生成物が生じ、距離Ｙが遠くなると、反応生成物と新しいＸｅＦ２　ガスとの交換速度が落ち、ＸｅＦ２　ガスの失活が起こる。距離Ｘについても同様である。
【００３０】
本実施の形態においては、ＭＥＭＳ素子の製造に際し、犠牲層の上面に積層して形成された耐エッチング部材である駆動部材に開口されたガス導入孔を介して、エッチングガスを導入して犠牲層層をエッチング除去する工程において、ガス導入孔のレイアウトを、ガス導入孔の相互間の間隔が出来るだけ等しくなるように配置し、かつ犠牲層領域の外側からガス導入孔までの距離についても上記した制約条件を有するようにして、最適化する。このガス導入孔の最適配置におけるガス導入孔間の最短距離は、犠牲層外側（側壁）に最も近いガス導入孔と側壁との距離の２倍より大きくレイアウトするようになす。
【００３１】
上述の実施の形態は、ガス導入孔１８のレイアウトを２次元でのみ説明した。これは、いわゆるサーフェイスＭＥＭＳ素子で使用されるものである。本発明で説明したガス導入孔のレイアウト手法は、いわゆるバルクＭＥＭＳ素子についても同様に適用することができる。
例えば、図８に示したような立体構造３１に関しても、構造を支える梁の部分３２がシリコン酸化（ＳｉＯ２　）膜である場合には、この部分３２を図２、図３での側壁１３と同様に扱うことで、ガス導入孔３４の最適のレイアウトを得ることができる。この場合は、等方的なエッチング形状は円としてでなく、球として捉えることで、計算量は多くなるが同様の最適配置を得ることができる。
【００３２】
上例では、ＭＥＭＳ素子の製造に適用したが、その他、いわゆる中空構造体の製造方法にも本発明は適用できる。
【００３３】
図９は、本発明の中空構造体の製造方法に一実施の形態を示す。
先ず、図９Ａに示すように、所要の基板４１上に犠牲層４２を堆積し、この犠牲層４２を囲うように上部薄膜層４３を堆積する。犠牲層４２は所要のエッチングガスで除去可能な材料で形成される。本例では多結晶シリコンで犠牲層４２を形成する。犠牲層４２外周に位置する上部薄膜層４３の支持部分４３ａが前述の側壁に対応する。
次に、図９Ｂに示すように、上部薄膜層４３に前述したレイアウト条件で複数のガス導入孔４４を形成する。このガス導入孔４４を通じて所要のエッチングガス４５を供給し、犠牲層４２をエッチングする。本例ではエッチングをＸｅＦ２　ガスを使用する。
このエッチングでは犠牲層４２の全域でエッチング時間が同じになり、、図９Ｃに示すように、犠牲層４２が除去されて基板４１と上部薄膜層４３間に微小間隔の中空部４６を有する微細中空構造体４７を得る。
【００３４】
本実施の形態に係る微細中空構造体４７の製造方法によれば、犠牲層４２の全域でエッチング速度が同じになり均一に犠牲層４２の除去が行える。ガス導入孔４４の数を最適にするので、上部薄膜層４３の強度も維持できる。従って、信頼性の高いこの種の微細中空構造体を製造できる。
【００３５】
図１０は、本発明のＭＥＭＳ素子の製造方法を静電駆動型のＭＥＭＳ素子の製造に適用した一実施の形態を示す。
先ず、図１０Ａに示すように、基板５１上に基板側電極５２を形成し、この基板側電極５２上に絶縁膜、例えばシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）５３を堆積する。基板側電極５２上に絶縁膜を形成しない場合もあり得る。基板５１は、例えばシリコン（Ｓｉ）やガリウム砒素（ＧａＡｓ）等の半導体基板上に絶縁膜を形成した基板や、ガラス基板のような絶縁性基板等所要の基板を用いることができる。本例ではシリコン基板５４上にシリコン酸化膜等による絶縁膜５５を形成して基板５１を形成している。基板側電極５２は不純物をドーピングした多結晶シリコン膜、金属膜等で形成され、本例では不純物ドープの多結晶シリコン膜で形成する。次いで、絶縁膜５３上に例えば多結晶シリコン膜による犠牲層５６を選択的に形成し、犠牲層５６の両側に支持部となる例えばシリコン酸化膜による絶縁膜５７を形成する。この犠牲層５６及び絶縁膜５７上の全面に絶縁膜、例えばシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）５８を形成し、このシリコン窒化膜５８上に例えばアルミニウム等の金属からなる駆動側電極５９を形成し、シリコン窒化膜５８と駆動側電極５９による駆動部材（いわゆるビーム）６０を形成する。
【００３６】
次に、図１０Ｂに示すように、駆動部材６０に前述と同様のレイアウト条件で複数のガス導入孔６１を形成する。このガス導入孔６１を通じて犠牲層５６をエッチングし得るガス、本例ではＸｅＦ２　ガス６２を供給し、犠牲層である多結晶シリコン膜５６をエッチングする。
このエッチングにより図１０Ｃに示すように、犠牲層５６が選択的に除去されて基板５１と駆動部材６０間に微小空間６２が形成された静電駆動型のＭＥＭＳ素子６３を得る。
【００３７】
本実施の形態に係るＭＥＭＳ素子の製造方法によれば、犠牲層５６の全域でエッチング速度が同じになり均一に犠牲層６０の除去が行える。ガス導入孔６１の数を最適にするので、駆動部材６０の強度も維持できる。従って、信頼性の高いこの種のＭＥＭＳ素子を製造できる。
【００３８】
上例では、犠牲層として多結晶シリコンを使用したが、その他、使用するＣＶＤ装置により、例えば混合物、つまり所要の導電型不純物を含む多結晶シリコンを堆積して、これを犠牲層として使用することもできる。
【００３９】
上例では、静電駆動型のＭＥＭＳ素子の製造に適用したが、その他、基板側電極、駆動側電極を設けないで、所要の手段により駆動部材を駆動できるようにしたＭＥＭＳ素子の製造にも本発明方法は適用できる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、等方的なエッチングが進行する犠牲層のエッチングに関して、最適なガス導入孔のレイアウトを上述した条件で設定するこにより、プロセス時間（エッチング時間）の短縮、ガス導入孔の低消費量化、ＭＥＭＳ構造あるいは中空構造の安定化を達成することができる。従って、信頼性の高いＭＥＭＳ素子、中空構造体を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る試料を得るのに用いたエッチング装置の概略図である。
【図２】Ａ　本発明に係る試料の要部の断面図である。
Ｂ　本発明に係る試料の要部の平面図である。
【図３】Ａ〜Ｄ　夫々本発明に係る試料の犠牲層のエッチング状虚を観察した比較図である。
【図４】Ａ〜Ｄ　夫々本発明に係る試料の犠牲層のエッチング状況を観察した比較図である。
【図５】本発明に係る４種類の試料における犠牲層のエッチング時間とエッチフロント長の関係を示すグラフである。
【図６】Ａ，Ｂ　本発明の説明に供する犠牲層のエッチング状況を観察した比較図である。
【図７】Ａ〜Ｃ　本発明に係るガス導入孔のパターンレイアウトの例を示す平面図である。
【図８】本発明に係る立体構造におけるガス導入孔のパターンレイアウトを示す斜視図である。
【図９】Ａ〜Ｃ　本発明の中空構造体の製造方法の一実施の形態を示す工程図である。
【図１０】Ａ〜Ｃ　本発明のＭＥＭＳ素子の製造方法の一実施の形態を示す工程図である。
【図１１】Ａ　静電駆動型のＭＥＭＳ素子の一例を示す断面図である。
Ｂ　その平面図である。
【符号の説明】
１・・・エッチング装置、２〔２１　、２２　、２３　、２４　〕・・・試料、４・・・ＸｅＦ２　ガス、１１・・・基板、１２、１５・・・シリコン酸化膜、１３・・・側壁、１４・・・犠牲層、１６・・・シリコン窒化膜、１７・・・積層膜、１８・・・ガス導入孔、１９・・・空間（空洞）、２０・・・エッチフロント、３１・・・立体構造、３２・・・梁の部分、３４・・・ガス導入孔、４１・・・基板、４２・・・犠牲層、４３・・・上部薄膜層、４４・・・ガス導入孔、４５・・・エッチングガス、４６・・・中空部、４７・・・微細中空構造体、５１・・・基板、５２・・・基板側電極、５３・・・絶縁膜、５６・・・犠牲層、５７・・・支持部、５８・・・絶縁膜、５９・・・駆動側電極、６０・・・駆動部材、６１・・・ガス導入孔、６２・・・エッチングガス、６２・・・微小空間、６３・・・静電駆動型のＭＥＭＳ素子
【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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