(57)【要約】【課題】寄生容量の低減が図れ、生産工程の増加及び得られる製品コストの上昇の抑制を図ることができ、かつ得られる製品についてその設計自由度を大きくできる半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】配線部55ｂ2等の配線部が所定の空間80を空けて配置される３条の分離配線７2で構成されるようにマスクが配置されて、単結晶シリコン層76がエッチングされ、さらに、シリコン酸化膜75がＨＦを用いた等方的エッチングによりエッチングされる。このため、分離配線７2と基板10との間には、空気層81が適切に形成され、これに伴い、寄生容量を低減できる。エアブリッジ構造の配線膜を有する従来技術に比して、配線膜形成工程等の実行が不要となるため、工程の複雑化を回避でき、これに伴い、製品の低廉化を図ることができる。【選択図】図７
2007322149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン基板に固定される固定側配線と、前記シリコン基板に浮いた状態で変位可能に配置される可動側配線と、を有し、前記固定側配線に接続される固定側電極及び前記可動側配線に接続される可動側電極間の容量の変化に応じて力学量を検出する半導体装置を製造する方法であって、
前記シリコン基板並びに前記固定側配線及び可動側配線となるシリコン層の間に絶縁層としてのシリコン酸化膜を介在させてなるＳＯＩウェーハを用意し、該ＳＯＩウェーハの前記シリコン層側に、前記可動側配線に沿い、かつ、前記固定側配線が、幅方向に所定間隔を空けて分離された複数条の分離配線を含んで形成されるように、パターンを形成するパターニング工程と、
前記パターンに対応した部分を残して、前記シリコン層を除去するシリコン層エッチング工程と、
前記固定側配線の前記シリコン基板に対する固定部を残して、前記シリコン酸化膜を除去して前記固定側配線及び前記可動側配線と前記シリコン基板との間に空気層を形成するシリコン酸化膜エッチング工程と、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記複数条の分離配線間の所定間隔を、所定寸法以下に設定して、前記空気層に隣接する前記複数条の分離配線にノッチを形成したことを特徴とする請求項１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、力学量の作用に応じた梁構造体の変位をセンサ出力として取り出すようにした容量式の半導体力学量センサである半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の半導体装置の製造方法の一例として、特許文献１に示される製造方法がある。この製造方法により製造される半導体装置は、力学量の作用に応じた梁構造体の変位をセンサ出力として取り出す容量式の半導体力学量センサとして機能するようになっている。この半導体装置は、微小な容量変化を利用して力学量の検出を行うため、基板と配線パターンとの間の寄生容量も、検出精度に大きく影響する。このため、この半導体装置は、基板と配線パターンとの間の寄生容量の低減を図るために、エアブリッジ構造を採用している。具体的には、例えば図１０のように、第２の信号取出部116を、第２の固定電極112の基端部に対して、夫々エアブリッジ構造の配線膜115により接続している。
上述した半導体装置は、以下のようにして製造されている。
【０００３】
すなわち、まず、図１０（ａ）に示すように、支持基板となる単結晶シリコン基板117a及び単結晶シリコン117c（シリコン層）の間に絶縁層としてのシリコン酸化膜（以下、第１シリコン酸化膜という。）117b（犠牲層用薄膜として機能する）を介在させてなるＳＯＩ(Silicon On Insulator)基板117(ＳＯＩウェーハ)を用意する。単結晶シリコン117cが、梁構造体103や第２の固定電極111、112などの材料となる。
これ以降、パターン構造形成工程、補助犠牲層形成工程、コンタクトホール形成工程、配線膜形成工程、エッチング工程、を順次、実行して、前記半導体装置を得る。
【０００４】
パターン構造形成工程では、図１０（ｂ）に示すように、ＳＯＩシリコン117cにおける梁構造体103などのための絶縁分離領域に、例えばドライエッチングを施すことによって第１シリコン酸化膜117bまで達するトレンチ118を形成し、以て梁構造体103、第２の固定電極111、112、第１の信号取出部114、第２の信号取出部116などのためのパターン構造119を形成する。
補助犠牲層形成工程では、図１０（ｃ）に示すように、ＳＯＩシリコン117c上に所定膜厚のシリコン酸化膜（以下、第２シリコン酸化膜という。）120を補助犠牲層薄膜として形成するものであり、これに応じてトレンチ118を埋め戻した状態とする。
【０００５】
コンタクトホール形成工程では、図１０（ｄ）に示すように、第２シリコン酸化膜120に対しエッチング処理を施すことにより、パターン構造119における複数の配線膜115の基部形成部分（第１及び第２の固定電極109、110及び111、112、共通信号取出部113、第１の信号取出部114、第２の信号取出部116に相当する各部分）まで達するコンタクトホール121を形成する。第１の固定電極109、110及び共通信号取出部113は、図１０（ｆ）で誌面手前側に形成され、便宜上、２点鎖線の引出し線で示す。
配線膜形成工程では、図１０（ｅ）に示すように、シリコン酸化膜120上に、例えば、ポリシリコン材料を前記コンタクトホール121を埋めた状態で所定の膜厚まで堆積した後に、当該堆積膜をパターニングすることによって、配線膜115に対応した形状のポリシリコン薄膜122を形成する。
【０００６】
エッチング工程では、図１０（ｆ）に示すように、例えばフッ酸系のエッチング液を使用したエッチングにより、シリコン酸化膜120の全部を除去して前記エアブリッジ構造の配線膜115を形成すると共に、シリコン酸化膜117aをアンカー部114a、116a等を残して除去することによって、それらアンカー部114a、116a等により支持された状態の梁構造体103、第２の固定電極111、112、第１の信号取出部114、第２の信号取出部116などを形成する。これにより、半導体装置の基本構造が完成する。
【特許文献１】特開平１１‐２０１９８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した従来技術では、エアブリッジ構造の配線膜115の形成などのために、補助犠牲層形成工程、コンタクトホール形成工程、配線膜形成工程の実行が必要となり、工程が複雑になり、これに伴い製品コストの上昇を招くという問題点があった。
また、配線膜115は、ブリッジ状に設けられるため、強度の関係上、配線長に上限があり、その分、設計自由度が小さいものになっていた。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、寄生容量の低減が図れ、生産工程の増加及び得られる製品コストの上昇の抑制を図ることができ、かつ得られる製品についてその設計自由度を大きくできる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の半導体装置の製造方法に係る発明は、シリコン基板に固定される固定側配線と、前記シリコン基板に浮いた状態で変位可能に配置される可動側配線と、を有し、前記固定側配線に接続される固定側電極及び前記可動側配線に接続される可動側電極間の容量の変化に応じて力学量を検出する半導体装置を製造する方法であって、前記シリコン基板並びに前記固定側配線及び可動側配線となるシリコン層の間に絶縁層としてのシリコン酸化膜を介在させてなるＳＯＩウェーハを用意し、該ＳＯＩウェーハの前記シリコン層側に、前記可動側配線に沿い、かつ、前記固定側配線が、幅方向に所定間隔を空けて分離された複数条の分離配線を含んで形成されるように、パターンを形成するパターニング工程と、前記パターンに対応した部分を残して、前記シリコン層を除去するシリコン層エッチング工程と、前記固定側配線の前記シリコン基板に対する固定部を残して、前記シリコン酸化膜を除去して前記固定側配線及び前記可動側配線と前記シリコン基板との間に空気層を形成するシリコン酸化膜エッチング工程と、を備えることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の半導体装置の製造方法において、前記複数条の分離配線間の所定間隔を、所定寸法以下に設定して、前記空気層に隣接する前記複数条の分離配線にノッチを形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１、２記載の発明によれば、固定側配線が、幅方向に所定間隔を空けて分離された複数条の分離配線を含んで形成されるようにパターンが配置されて、シリコン層がエッチングされ、さらに、シリコン酸化膜がエッチングされる。このため、分離配線と基板との間には、空気層が適切に形成され、これに伴い、寄生容量を低減できる。エアブリッジ構造の配線膜を有する従来技術に比して、配線膜形成工程等の実行が不要となるため、工程の複雑化を回避でき、これに伴い、製品の低廉化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の第１実施の形態に係る半導体装置の製造方法を図１ないし図８に基づいて説明する。図１は、この実施の形態に係る製造方法により製造される半導体装置を模式的に示す平面図である。図２〜図６は、図１に示される構成要素のうち、説明の便宜上、選択した一部の構成要素のみに符号を付した図である。図７は、図１の配線部55b2の一部及びその近傍を拡大して模式的に示す図である。図８は、図１の半導体装置の製造方法を説明するための工程図である。
【００１２】
図１ないし図８において、半導体装置70は、角速度検出のために用いられる（角速度検出センサとして機能する）。半導体装置70の構成を明確にするために、図１〜６において、基板10上面との間に、略全体にわたって隙間のある部材（以下、可動側配線という。）については黒点を散りばめた模様で示し、可動側配線に対応して基板10に後述するように配置される部材（以下、便宜上、可動側配線対して固定側配線という。）については、斜めチェック模様で示している。
図１及び図２に示すように、固定側配線は、途中にアンカ部71を有し（図７に詳細に示す）、アンカ部71を介して基板10の上面に固着される一方、アンカ部71以外の部分は３条の分離配線７2で形成されている分離配線部と、基板10の上面に全体が直接固着され、かつ３条の分離配線７2を有していない部分（以下、便宜上、直接固着部という。）と、この直接固着部に含まれる基部80t1〜80t4（後述する）で基板10に固定されかつ下部側が浮いた状態とされる固定電極51a1〜51a4と、が含まれている。
分離配線部は、図１及び図２に示すように、配線部20a（図２の下側中央付近）、51ｂ1〜51ｂ4、52ｂ1〜52ｂ4、53ｂ1〜53ｂ4、55ｂ1，55ｂ2、56ｂ1〜56ｂ4（図２の左右側）からなっている。
【００１３】
直接固着部は、図１及び図３に示される下記（ア）〜（キ）の構成要素を含んでいる。
固定電極51a1〜51a4は、基板10の四隅側（図１及び図３の四隅側）に配置される駆動電極部51‐1〜51‐4に備えられ、複数の電極指を有する櫛歯状とされており、下側は、浮いた状態とされている。固定電極51a1〜51a4は、後述する基部80t1〜80t4で基板10に固定されている。
（ア）基板10の図３の左右側、下側に配置されるパッド部51c1〜51c4、52c1〜52c4、53c1〜53c4、56c1〜56c4、55c1，55c2、20b。
（イ）複数の電極指を有する櫛歯状の固定電極51a1〜51a4（駆動電極部51‐1〜51‐4）における配線部51ｂ1〜51ｂ4と直交して連接する基部80t1〜80t4。
（ウ）基板10の四隅側に示される複数の電極指を有する櫛歯状の固定電極52a1〜52a4（駆動モニタ電極部52‐1〜52‐4）における配線部52ｂ1〜52ｂ4（図３の四隅側）と直交して連接する基部81t1〜81t4。
（エ）基板10の中央部分に示される複数の電極指を有する固定電極53a1〜53a4（検出電極部53‐1〜53‐4）における配線部53ｂ1〜53ｂ4（図３の左右略中央部）と直交して連接する基部82t1〜82t4。
（オ）基板10の左右側に示される複数の電極指を有する櫛歯状の固定電極54a1〜54a4（補正電極部54‐1〜54‐4）における配線部53ｂ1〜53ｂ4と直交して連接する基部83t1〜83t4。
（カ）Ｘ軸方向に延設した各一対の固定電極指55a1〜55a4（調整電極部55‐1〜55‐4）における配線部55ｂ1（図３の左中央部）、配線部55ｂ2（図３の右中央部）と直交して連接する基部84t1〜84t4。
（キ）Ｘ軸方向に延設した各一対の固定電極指56a1〜56a4（サーボ電極部56‐1〜56‐4）における配線部56ｂ1〜56ｂ4（図３の左右略中央部）と直交して連接する基部85t1〜85t4。
【００１４】
半導体装置70は、図１及び図４に示すように、シリコンからなる方形状の基板10で形成されている。基板10上には、振動子20、一対のメインフレーム30‐1，30‐2及び一対のサブフレーム30‐3，30‐4が、基板10の上面から所定距離だけ隔てた水平面内に延設されている。半導体装置70は、前記各構成要素が、水平面内にて互いに直交したＸ，Ｙ軸各方向の中心線に対してそれぞれ対称に形成されている。
【００１５】
振動子20は、Ｘ軸方向に振動している状態で、Ｘ，Ｙ両軸に直交するＺ軸回りの角速度によって同角速度の大きさに比例した振幅でＹ軸方向に振動するもので、中央部に設けられて適当な質量を有するとともにＸ軸及びＹ軸を各辺の延設方向とする方形状のマス部21と、同マス部21の各対角位置からＸ軸方向に延設された４つのアーム部22‐1〜22‐4とからなるほぼＨ型に形成されている。マス部21、アーム部22‐1〜22‐4などの幅広の部分は、メッシュ状に形成されており、当該部分と基板10上面との間には上述したように隙間が形成されている。換言すれば、マス部21、アーム部22‐1〜22‐4などの幅広の部分は、基板10に対して浮いた状態になっている。
【００１６】
メインフレーム30‐1，30‐2は、振動子20をＸ軸方向に振動させるもので、振動子20のアーム部22‐1〜22‐4のＹ軸方向外側位置にてＸ軸方向にそれぞれ延設された幅広の長尺部31‐1，31‐2と、両長尺部31‐1，31‐2の各両端にてそれらの両側にそれぞれＹ軸方向に短く延設された幅広の終端部32‐1〜32‐4とからなるほぼＩ型にそれぞれ形成されている。サブフレーム30‐3，30‐4も、幅広に構成されていて、長尺部31‐1，31‐2の各外側にてＸ軸方向にそれぞれ延設されている。これらのメインフレーム30‐1，30‐2及びサブフレーム30‐3，30‐4も、前記マス部21などと同様に、メッシュ状に形成され、かつ基板10に対して浮いた状態になっている。
【００１７】
メインフレーム30‐1，30‐2は、梁33‐1〜33‐4により振動子20に連結されている。梁33‐1〜33‐4も、基板10上面から所定距離だけ隔てた水平面内にてＸ軸方向に延設されており、各一端は振動子20のアーム部22‐1〜22‐4の根元付近にそれぞれ接続され、各他端はメインフレーム30‐1，30‐2の各終端部32‐1〜32‐4にそれぞれ接続されている。また、梁33‐1〜33‐4は、振動子20のアーム部22‐1〜22‐4、メインフレーム30‐1，30‐2の長尺部31‐1，31‐2及び終端部32‐1〜32‐4の幅より細く構成されている。これにより、メインフレーム30‐1，30‐2から振動子20へＹ軸方向の振動が伝達され難くかつＸ軸方向の振動が効率よく伝達されるようになるとともに、振動子20がメインフレーム30‐1，30‐2に対しＸ軸方向に比べてＹ軸方向に振動し易くなっている。すなわち、梁33‐1〜33‐4は、振動子20を、基板10、メインフレーム30‐1，30‐2及びサブフレーム30‐3，30‐4に対してＹ軸方向に振動可能に支持する機能を有する。
【００１８】
メインフレーム30‐1は、アンカ４１ａ〜４１ｄ、梁42a〜42d、サブフレーム30‐3及び梁43a〜43dを介し、基板10に対して振動可能に支持されている。アンカ４１ａ〜４１ｄは、メインフレーム30‐1の長尺部31‐1の各外側位置にて、基板10の上面に固着されている。アンカ４１ａ〜４１ｄには梁42a〜42dの各一端がそれぞれ接続されるとともに、同梁42a〜42dはアンカ４１ａ〜４１ｄからそれぞれＹ軸方向外側に延設されている。梁42a〜42dの各先端はサブフレーム30‐3の内側端にそれぞれ接続されており、サブフレーム30‐3には、同フレーム30‐3のＹ軸方向内側に延設された梁43a〜43dの各一端がそれぞれ接続されている。梁43a〜43dの各他端はメインフレーム30‐1の長尺部31‐1の外側端にそれぞれ接続されている。梁42a〜42d，43a〜43dは、振動子20、メインフレーム30‐1，30‐2及びサブフレーム30‐3，30‐4と同様に、基板10から所定距離だけ上方に浮いて設けられており、梁33‐1〜33‐4と同様に狭い幅に構成されている。
【００１９】
メインフレーム30‐2は、アンカ44a〜44d、梁45a〜45d、サブフレーム30‐4及び梁46a〜46dを介し、基板10に対して振動可能に支持されている。これらのアンカ44a〜44d、梁45a〜45d、サブフレーム30‐4及び梁46a〜46dは、前記アンカ41a〜41d、梁42a〜42d、サブフレーム30‐3及び梁43a〜43dとＹ軸方向の中心線に対して対称かつそれぞれ同様に構成されている。
これらの構成により、メインフレーム30‐1，30‐2は、基板10に対しＸ軸方向に振動し易くかつＹ軸方向に振動し難く支持されている。すなわち、梁42a〜42d，43a〜43d，45a〜45d，46a〜46dは、メインフレーム30‐1，30‐2、サブフレーム30‐3，30‐4及び振動子20を基板10に対してＸ軸方向に振動可能に支持する機能を有する。
【００２０】
また、基板10上には、図１及び図５に示されるように、以下の（i）、（ii）の構成要素が設けられ、また、図１及び図６に示されるように、以下の（iii）〜（vi）の構成要素が設けられている
（i）メインフレーム30‐1，30‐2を基板10に対して静電引力によりＸ軸方向に駆動するための駆動電極部51‐1〜51‐4。
（ii）前記メインフレーム30‐1，30‐2の基板10に対するＸ軸方向の振動量を容量変化から検出してこれをモニタするための駆動モニタ電極部52‐1〜52‐4。
（iii）振動子20の基板10に対するＹ軸方向の振動を検出するための検出電極部53‐1〜53‐4（図６中央側附近）。検出電極部53‐1〜53‐4では、角速度によりコリオリ力が発生し、振動子20が図１上下に振動し、この振動量を容量変化から検出する。
（iv）駆動によるメインフレーム30‐1，30‐2の斜め振動（Ｙ軸方向の振動成分）の影響を打ち消すための補正電極部54‐1〜54‐4（図６左右側上下附近）。
（v）振動子20の図１上下方向の共振周波数を調整するための調整電極部55‐1〜55‐4（図６左右側と中央部との間附近）。
（vi）振動子20のＹ軸方向の振動を打ち消すためのサーボ電極部56‐1〜56‐4（図６左右側と中央部との間附近）。
【００２１】
駆動電極部51‐1〜51‐4は、図１及び図５に示されるように、メインフレーム30‐1，30‐2の終端部32‐1〜32‐4の各Ｘ軸方向外側位置にて同終端部32‐1〜32‐4に向けてＸ軸方向に延設した複数の電極指を有する櫛歯状の固定電極51a1〜51a4をそれぞれ備えている。各固定電極51a1〜51a4は、Ｘ軸方向外側に延設した配線部51ｂ1〜51ｂ4を介してパッド部51c1〜51c4に接続されている。固定電極51a1〜51a4及びパッド部51c1〜51c4は、基板10の上面に固着されている。
配線部51ｂ1〜51ｂ4は、アンカ部71を介して基板10の上面に固着され、アンカ部71以外の部分は３条の分離配線７2で形成されている。図７に詳細に示すように、アンカ部71及び３条の分離配線７2については、後述する各配線部に備えられている。アンカ部71及び３条の分離配線７2の構成についてては、後述する配線部55b2を用いて一括して説明する。
パッド部51c1〜51c4の上面には、導電金属（例えばアルミニウム）で形成された電極パッド５１ｄ１〜５１ｄ４がそれぞれ設けられている。
【００２２】
終端部32‐1〜32‐4には、Ｘ軸方向外側に向けて延設した複数の電極指からなる櫛歯状の可動電極32a1〜32a4が、固定電極51a1〜51a4に対向してそれぞれ設けられている。可動電極32a1〜32a4は、終端部32‐1〜32‐4と一体的に形成されて基板10の上面から所定距離だけ浮かせて設けられている。可動電極32a1〜32a4の各電極指は、固定電極51a1〜51a4の各隣合う電極指の幅方向中心位置に侵入して同隣合う電極指に対向している。
【００２３】
駆動モニタ電極部52‐1〜52‐4は、メインフレーム30‐1，30‐2の終端部32‐1〜32‐4の各Ｘ軸方向内側位置にて同終端部32‐1〜32‐4に向けてＸ軸方向に延設された複数の電極指を有する櫛歯状の固定電極52a1〜52a4をそれぞれ備えている。各固定電極52a1〜52a4は、Ｘ軸方向外側に延設した配線部52ｂ1〜52ｂ4を介してパッド部52c1〜52c4に接続されている。固定電極52a1〜52a4及びパッド部52c1〜52c4は、共に基板10の上面に固着されている。配線部52ｂ1〜52ｂ4は、アンカ部71を介して基板10の上面に固着され、アンカ部71以外の部分は３条の分離配線７2で形成されている。
パッド部52c1〜52c4の上面には、導電金属（例えばアルミニウム）で形成された電極パッド５２ｄ１〜５２ｄ４がそれぞれ設けられている。
【００２４】
終端部32‐1〜32‐4には、Ｘ軸方向内側に向けて延設された複数の電極指からなる櫛歯状の可動電極32b1〜32b4が、固定電極52a1〜52a4に対向してそれぞれ設けられている。可動電極32b1〜32b4は、終端部32‐1〜32‐4と一体的に形成されて基板10の上面から所定距離だけ浮かせて設けられている。可動電極32b1〜32b4の各電極指は、固定電極52a1〜52a4の各隣合う電極指の幅方向中心位置に侵入して同隣合う電極指に対向している。
【００２５】
検出電極部53‐1〜53‐4は、図１及び図６に示されるように、マス部21のＸ軸方向各外側位置にてＸ軸方向内外両側に延設された複数の電極指を有する櫛歯状の固定電極53a1〜53a4をそれぞれ備えている。各固定電極53a1〜53a4（図６中央側）は、Ｘ軸方向外側に延設した配線部53ｂ1〜53ｂ4を介してパッド部53c1〜53c4に接続されている。固定電極53a1〜53a4及びパッド部53c1〜53c4は、共に基板10の上面に固着されている。
配線部53ｂ1〜53ｂ4は、アンカ部71を介して基板10の上面に固着され、アンカ部71以外の部分は３条の分離配線７2で形成されている。
パッド部53c1〜53c4の上面には、導電金属（例えばアルミニウム）で形成された電極パッド53d1〜53d4がそれぞれ設けられている。
【００２６】
振動子20のマス部21には、Ｘ軸方向外側に向けて延設した複数の電極指からなる櫛歯状の可動電極21a1〜21a4が固定電極53a1〜53a4の各一方に対向してそれぞれ設けられている。振動子20のアーム部22‐1〜22‐4の中間部にも、Ｘ軸方向内側に向けて延設した複数の電極指からなる櫛歯状の可動電極22a1〜22a4が固定電極53a1〜53a4の各他方に対向してそれぞれ設けられている。各可動電極21a1〜21a4，22a1〜22a4は、マス部21及びアーム部22‐1〜22‐4と一体的に形成されて基板10の上面から所定距離だけ浮かせて設けられている。可動電極21a1〜21a4，22a1〜22a4の各電極指は、固定電極53a1〜53a4の各隣合う電極指間に侵入して同隣合う電極指に対向している。この場合、可動電極21a1〜21a4，22a1〜22a4の各電極指は、固定電極53a1〜53a4の隣合う各電極指の幅方向中心位置から一方にずれているとともに、前記ずれ方向は、検出電極部53‐1，53‐2と検出電極部53‐3，53‐4とでは逆方向になっている。
【００２７】
補正電極部54‐1〜54‐4は、メインフレーム30‐1，30‐2の各終端部32‐1〜32‐4のＹ軸方向内側部分にてＸ軸方向内外両側にそれぞれ設けられて、Ｘ軸方向に延設した複数の電極指を有する櫛歯状の固定電極54a1〜54a4をそれぞれ備えている。各固定電極54a1〜54a4は、それぞれ検出電極部53‐1〜53‐4と共通の配線部53ｂ1〜53ｂ4に接続されている。
【００２８】
メインフレーム30‐1，30‐2の各終端部32‐1〜32‐4のＹ軸方向内側部分には、Ｘ軸方向内外両側に向けて延設した複数の電極指からなる櫛歯状の可動電極32c1〜32c4が固定電極54a1〜54a4に対向してそれぞれ設けられている。可動電極32c1〜32c4は、メインフレーム30‐1，30‐2と一体的に形成されて基板10の上面から所定距離だけ浮かせて設けられており、同電極32c1〜32c4の各電極指は固定電極54a1〜54a4の各隣合う電極指間に侵入して同隣合う電極指に対向している。
【００２９】
この場合も、可動電極32c1〜32c4の各電極指は、固定電極54a1〜54a4の隣合う各電極指の幅方向中心位置から一方にずれて設けられているとともに、前記ずれ方向は、補正電極部54‐1，54‐2と補正電極部54‐3，54‐4とでは逆方向になっている。また、可動電極32c1〜32c4の各電極指のずれ方向は、上述した検出電極部53‐1〜53‐4における各固定電極54a1〜54a4の各電極指に対する可動電極21a1〜21a4，22a1〜22a4の各電極指のずれ方向とは逆になっている。したがって、この場合には、メインフレーム30‐1，30‐2のＹ軸方向の変位による補正電極部54‐1〜54‐4の容量（キャパシタンス）変化は、振動子20の前記と同じＹ軸方向の変位による検出電極部53‐1〜53‐4の容量変化と逆に変化する。すなわち、メインフレーム30‐1，30‐2と振動子20のＹ軸同一方向の変位に対して、補正電極部54‐1〜54‐4の容量が増加（又は減少）するときには、検出電極部53‐1〜53‐4の容量は減少（又は増加）する。
なお、メインフレーム30‐1，30‐2のＹ軸方向の不要な振動によってもたらされる補正電極部54‐1〜54‐4の容量変化が、振動子20のＹ軸方向の不要な振動によってもたらされる検出電極部53‐1〜53‐4の容量変化に対して反対かつ同じ大きさになるように、補正電極部54‐1〜54‐4及び検出電極部53‐1〜53‐4を構成しておく必要がある。
【００３０】
調整電極部55‐1〜55‐4（図６左右側と中央部との間）は、振動子20のマス部21のＸ軸方向各外側であって基板10のＹ軸方向中央部にそれぞれ設けられて、Ｘ軸方向に延設した各一対の固定電極指55a1〜55a4をそれぞれ備えている。固定電極指55a1，55a3は、Ｘ軸方向に延設された共通の配線部55ｂ1を介して、共通のパッド部56c1に接続されている。固定電極指55a2，55a4は、Ｘ軸方向に延設された共通の配線部55ｂ2を介して、共通のパッド部56c2に接続されている。固定電極指55a1〜55a4及びパッド部55c1，55c2は、基板10の上面に固着されている。
配線部55ｂ1，55ｂ2は、アンカ部71を介して基板10の上面に固着され、アンカ部71以外の部分は３条の分離配線７2で形成されている。
パッド部55c1，55c2上面には、導電金属（例えばアルミニウム）で形成された電極パッド５５ｄ１，５５ｄ２がそれぞれ設けられている。
【００３１】
各一対の固定電極指55a1〜55a4には、振動子20と一体に形成されるとともに、Ｘ軸方向に延設された各一対の可動電極指23a1〜23a4がＹ軸方向に対向して設けられている。可動電極指23a1〜23a4は、振動子20のマス部21のＸ軸方向両側から同Ｘ軸方向に突出したＴ字部23‐1〜23‐4の各Ｙ軸方向内側端に一体的にそれぞれ形成されている。Ｔ字部23‐1〜23‐4及び電極指23a1〜23a4は、振動子20と一体的に形成されて基板10の上面から所定距離だけ浮かせて設けられている。
【００３２】
サーボ電極部56‐1〜56‐4は、各検出電極部53‐1〜53‐4のＹ軸方向内側にそれぞれ設けられて、Ｘ軸方向に延設した各一対の固定電極指56a1〜56a4をそれぞれ備えている。各一対の固定電極指56a1〜56a4は、Ｘ軸方向に延設された配線部56ｂ1〜56ｂ4を介して、パッド部56c1〜56c4に接続されている。
固定電極指56a1〜56a4及びパッド部56c1〜56c4は、共に基板10の上面に固着されている。
配線部56ｂ1〜56ｂ4は、アンカ部71を介して基板10の上面に固着され、アンカ部71以外の部分は３条の分離配線７2で形成されている。
パッド部56c1〜56c4の上面には、導電金属（例えばアルミニウム）で形成された電極パッド５６ｄ１〜５６ｄ４がそれぞれ設けられている。
【００３３】
これらの各一対の固定電極指56a1〜56a4には、Ｔ字部23‐1〜23‐4の各Ｙ軸方向外側端に一体的にそれぞれ形成された各一対の可動電極指23b1〜23b4がＹ軸方向に対向して設けられている。可動電極指23b1〜23b4も、振動子20と一体的に形成されて基板10の上面から所定距離だけ浮かせて設けられている。
【００３４】
さらに、基板10上には、振動子20に、梁33‐3，33‐4、メインフレーム30‐2、梁46a〜46d、サブフレーム30‐4、梁45a、アンカ44a及びＬ字状の配線部20aを介して接続されたパッド部20bが設けられている（図６中央下側）。パッド部20bは、基板10の上面に固着されている。
配線部20aは、アンカ部71を介して基板10の上面に固着され、アンカ部71以外の部分は３条の分離配線７2で形成されている。
パッド部20bの上面には、導電金属（例えばアルミニウム）で形成された電極パッド20cが設けられている。
【００３５】
ここで、配線部55b2を用いて、アンカ部71及び３条の分離配線７2について説明する。
すなわち、配線部55b2は、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、長手方向に１以上のアンカ部71を有し、アンカ部71を介して基板10の上面に固着され、アンカ部71以外の部分は、３条の分離配線７2で形成され、基板10と３条の分離配線７2との間には空気層81が形成されている。３条の分離配線７2の幅は、シリコン酸化膜75の厚さ寸法と同等寸法とし、かつ隣接する分離配線７2間に所定幅寸法の空間80（所定間隔）が形成されており、ＨＦ（ふっ化水素）を用いた等方的エッチングにより、アンカ部71を除き、シリコン酸化膜75を完全になくせるようにしている。このように３条の分離配線７2の幅を設定したことにより、分離配線７2の下のシリコン酸化膜75は除去され、分離配線７2は浮いた状態になっている。この場合、３条の分離配線７2の全配線幅は、寄生抵抗値を十分低減するのに必要な幅とされている。
この実施の形態では，配線を３等分して得られる３条の分離配線７2を採用した場合を例にしたが、本願発明は、上述したように配線下のシリコン酸化膜を除去できる配線幅にすることに意味があり、配線を３等分することに限らず、２等分、４等分など、分割数を前記３等分以外の分割数にしてもよい。
３条の分離配線７2は、長手方向の途中の部分で接続されている。この接続部分が前記アンカ部71とされている。アンカ部71は、基板10に絶縁剤としてのシリコン酸化膜75を介して固着されている。
配線部55b1は、配線部55b2と同様に、３条の分離配線７2に分離され、かつ基板10にシリコン酸化膜75を介して固着されるアンカ部71を備えたものになっている。
【００３６】
次に、上記構成の半導体装置70の製造方法を説明する。
まず、単結晶シリコン層（シリコン基板10）の上面上にシリコン酸化膜75（例えば、膜厚４．５μｍ）を介して単結晶シリコン層76（例えば、膜厚４０μｍ、請求項１のシリコン層）を設けたＳＯＩ(Silicon‐On‐Insulator)基板７７（ＳＯＩウェーハ）を用意する〔図８（ａ）〕。
次に、３条の分離配線７2が形成されるように、各種電極指部分を含む図１の模様を付けた部分に、レジスト膜にてマスク82を配置する〔パターニング工程、図８（ｂ）〕。
【００３７】
上述したようにマスク82を配置した状態で、単結晶シリコン層76を反応性イオンエッチング等でエッチングして、シリコン酸化膜75上に、下記（１）〜（５）の部分を形成する〔シリコン層エッチング工程、図８（ｃ）〕。
（１）アンカ41a〜41d，44a〜44d、
（２）各種固定電極51a1〜51a4、52a1〜52a4、53a1〜53a4、54a1〜54a4、55a1〜55a4、56a1〜56a4、
（３）配線部20a，51ｂ1〜51ｂ4、52ｂ1〜52ｂ4、53ｂ1〜53ｂ4、55ｂ1，55ｂ2、56ｂ1〜56ｂ4、
（４）各種パッド部20b、51c1〜51c4、52c1〜52c4、53c1〜53c4，55c1，55c2、56c1〜56c4（上記に基板10と固着されているとして説明した部分）、
（５）各３条の分離配線７2。
【００３８】
次に、ふっ酸（ＨＦ）を用いて等方的エッチングを行い、シリコン酸化膜75を除去して前記配線及びシリコン基板との間に空気層を形成する〔シリコン酸化膜エッチング工程、図８（ｄ）〕。
図８（ｄ）の工程の実行により、図１に示される半導体装置70が得られる。
【００３９】
上述したように製造された半導体装置70は、前記配線部〔配線部20a，51ｂ1〜51ｂ4、52ｂ1〜52ｂ4、53ｂ1〜53ｂ4、55ｂ1，55ｂ2、56ｂ1〜56ｂ4〕が所定の空間80を空けて配置される３条の分離配線７2で構成されて、エッチング処理されるので、前記配線部〔配線部20a，51ｂ1〜51ｂ4、52ｂ1〜52ｂ4、53ｂ1〜53ｂ4、55ｂ1，55ｂ2、56ｂ1〜56ｂ4〕と基板10との間には、空気層81が適切に形成される。このため、基板10とこの基板10上に配置された部材との間の寄生容量は、空気層81が形成された分、少なくなる。すなわち、シリコン酸化膜75に対して空気の誘電率は約１／３．８であるため、空気層81が形成されたことにより、両者がシリコン酸化膜75を介して接続されている場合に比べ、寄生容量を約１／３．８にすることができる。
【００４０】
また、上述した半導体装置70の製造方法では、上述したエアブリッジ構造の配線膜を有する従来技術に比して、補助犠牲層形成工程、コンタクトホール形成工程、配線膜形成工程の実行が不要となるため、工程の複雑化を回避できる。さらに、工程の複雑化を回避できることに伴い、製品の低廉化を図ることができる。
また、上述したエアブリッジ構造の配線膜を有する従来技術により得られる製品では、配線膜がブリッジ状に設けられるため、強度の関係上、配線長に上限があるものになっていた。これに対して、上記実施の形態により得られる半導体装置70は、寄生容量の低減を、エアブリッジ構造を設けずに果たしているので、エアブリッジ構造を採用することで起こり得る配線長の上限等の制約を受けることがなく、その分、設計自由度が大きなものになる。
【００４１】
前記実施の形態において、前記配線部〔配線部20a，51ｂ1〜51ｂ4、52ｂ1〜52ｂ4、53ｂ1〜53ｂ4、55ｂ1，55ｂ2、56ｂ1〜56ｂ4〕の３条の分離配線７2に代えて、図９に示すように、２条の分離配線７2を採用し、２条の分離配線７2間に形成される所定の空間80の幅寸法を、１０μｍ以下に設定するように構成してもよい（第２実施の形態）。このように構成することにより、２条の分離配線７2には、ふっ酸の滞留などにより空気層81との界面でノッチング83（ノッチ）が発生する。これにより、シリコン酸化膜75のエッチングを容易に、かつ良好に行えることになる。また、２条の分離配線７2間の空間80の幅寸法を、１０μｍ以下に設定するので、装置全体の大きさを小さくすることができる。
この例では、分離配線７2を２条とした場合を例にしたが、３条以上の分離配線７2を採用してノッチング83を発生させるようにしてもよい。
【００４２】
また、上記例では、２条の分離配線７2間の空間80の幅寸法を、１０μｍ以下に設定することによりノッチング83を発生させる場合を例にしたが、これに代えて、２条の分離配線７2間の空間60の幅寸法をｗ、２条の分離配線７2の厚さ寸法をｈとし、前記幅寸法ｗに対する厚さ寸法ｈの比で定まるアスペクト比ｈ／ｗが、２．５以上になるように設定して、ノッチング83を発生させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る製造方法により製造される半導体装置を模式的に示す平面図である。
【図２】図１に示される構成要素のうち、主に配線部について符号を付して示した図である。
【図３】図１に示される構成要素のうち、主に固定側配線の直接固着部について符号を付して示した図である。
【図４】図１に示される構成要素のうち、主に可動側配線について符号を付して示した図である。
【図５】図１に示される構成要素のうち、主に駆動電極部及び駆動モニタ電極部について符号を付して示した図である。
【図６】図１に示される構成要素のうち、主に検出電極部、補正電極部、調整電極部、サーボ電極部等について符号を付して示した図である。
【図７】図１の配線部55b2の一部及びその近傍を拡大して模式的に示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は、（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（Ｃ）は、（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図８】図１の半導体装置の製造方法を説明するための工程図である。
【図９】本発明の第２実施の形態に係る製造方法におけるエッチング工程を説明するための断面図である。
【図１０】本発明の第２実施の形態を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
10…基板、20a，51ｂ1〜51ｂ4、52ｂ1〜52ｂ4、53ｂ1〜53ｂ4、55ｂ1，55ｂ2、56ｂ1〜56ｂ4…配線部、70…半導体装置、71アンカ部、72…分離配線、75…シリコン酸化膜、76…単結晶シリコン層、77…ＳＯＩウェーハ。
【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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