(57)【要約】【課題】空洞部内の圧力を一定に保持し易くすることが可能な、シリコンデバイスの製造方法の提供。【解決手段】圧力センサー１の製造方法は、第１凹部５３を有し、第１凹部５３の底部にピエゾ抵抗素子２０が配置されている基板５０を準備する第１凹部形成工程と、基板５０の第１凹部５３の内面の少なくとも一部にＡｌ2Ｏ3膜５４を形成するＡｌ2Ｏ3膜形成Ａ工程と、第１凹部５３に犠牲層５５を形成する犠牲層形成工程と、平面視で第１凹部５３と重なる貫通孔５７を有し第１凹部５３の開口を覆う蓋層５６を形成する蓋層形成工程と、沸酸蒸気を用いて貫通孔５７から犠牲層５５をエッチングする犠牲層エッチング工程と、貫通孔５７を封止する貫通孔封止工程と、を含むことを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹部を有し、前記凹部の底部に機能素子が配置されている基板を準備する工程と、
前記基板の前記凹部の内面の少なくとも一部にＡｌ2Ｏ3膜を形成する工程と、
前記凹部に犠牲層を形成する工程と、
平面視で前記凹部と重なる貫通孔を有し前記凹部の開口を覆う蓋層を形成する工程と、
沸酸蒸気を用いて前記貫通孔から前記犠牲層をエッチングする工程と、
前記貫通孔を封止する工程と、を含むことを特徴とするシリコンデバイスの製造方法。
【請求項２】
前記蓋層を形成する工程では、前記犠牲層上に前記Ａｌ2Ｏ3膜を形成するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載のシリコンデバイスの製造方法。
【請求項３】
平面視で前記貫通孔と前記機能素子とがずれていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシリコンデバイスの製造方法。
【請求項４】
前記貫通孔の封止部材を覆う前記Ａｌ2Ｏ3膜を形成する工程を、更に含むことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のシリコンデバイスの製造方法。
【請求項５】
前記基板は、前記凹部の前記底部にダイヤフラム部を有し、
前記機能素子は、平面視で前記ダイヤフラム部と重なって配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のシリコンデバイスの製造方法。
【請求項６】
前記機能素子は、ピエゾ抵抗素子であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のシリコンデバイスの製造方法。
【請求項７】
前記機能素子は、静電容量型振動子であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のシリコンデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコンデバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シリコンデバイスの一例として、可撓性を有する基板と、基板の主面上に設けられた共振子と、を備え、共振子が基板に加えられた外力により変形する構成のＭＥＭＳセンサーが知られている（例えば特許文献１参照）。
上記ＭＥＭＳセンサーは、基板が変形することにより共振子の共振周波数が変化することから、変化する共振周波数を観測することで共振子に加えられた外力を検出することができるとされている。
また、上記ＭＥＭＳセンサーは、共振子が基板の主面上に設けられた空洞部に設けられており、例えば、空洞部を減圧状態とすることにより、共振子の振動及び外力による振動の変化が生じ易くなるとともに、安定した振動が得られることから、センサーとしての感度や安定性を向上させることができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−７６５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記ＭＥＭＳセンサーは、上述したセンサーとしての特性を長期的及び安定的に維持していく上で、空洞部内の圧力を一定に保持する必要がある。
しかしながら、上記ＭＥＭＳセンサーは、空洞部が、半導体製造プロセスを用いて、酸化膜で構成された空洞部領域を囲むように金属製の配線層を積層し、空洞部領域の酸化膜を犠牲層としてエッチングで除去する（リリースエッチング）方法で製造されていることから、金属製の配線層が空洞部の内側に露出することになる。
この結果、上記ＭＥＭＳセンサーは、金属製の配線層の特性（例えば、吸湿性）によって、空洞部内の圧力が経時的に変化する虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例にかかるシリコンデバイスの製造方法は、凹部を有し、前記凹部の底部に機能素子が配置されている基板を準備する工程と、前記基板の前記凹部の内面の少なくとも一部にＡｌ2Ｏ3膜を形成する工程と、前記凹部に犠牲層を形成する工程と、平面視で前記凹部と重なる貫通孔を有し前記凹部の開口を覆う蓋層を形成する工程と、沸酸蒸気を用いて前記貫通孔から前記犠牲層をエッチングする工程と、前記貫通孔を封止する工程と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
これによれば、シリコンデバイスの製造方法は、基板の凹部の内面の少なくとも一部にＡｌ2Ｏ3（酸化アルミニウム、アルミナ）膜を形成し、凹部に犠牲層を形成し、凹部を覆う蓋層を形成し、沸酸蒸気を用いて蓋層の貫通孔から犠牲層をエッチングし、貫通孔を封止する。これによって、基板の凹部には空洞部が形成される。
この結果、シリコンデバイスの製造方法は、沸酸蒸気を用いることにより、Ａｌ2Ｏ3膜を殆ど損傷させることなく犠牲層を選択的にエッチングできるとともに、Ａｌ2Ｏ3膜の水蒸気（水分）に対する優れた遮蔽特性によって、空洞部の防湿性を向上させることができる。
これにより、シリコンデバイスの製造方法は、空洞部内の圧力を一定に保持し易くなることから、機能素子の特性を長期的及び安定的に維持していくことが可能なシリコンデバイスを提供することができる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例にかかるシリコンデバイスの製造方法において、前記蓋層を形成する工程では、前記犠牲層上に前記Ａｌ2Ｏ3膜を形成するステップを含むことが好ましい。
【０００９】
これによれば、シリコンデバイスの製造方法は、蓋層を形成する工程で、犠牲層上にＡｌ2Ｏ3膜を形成するステップを含むことから、空洞部の天井部分の殆どをＡｌ2Ｏ3膜で覆うことになる。
この結果、シリコンデバイスの製造方法は、空洞部の防湿性を更に向上させることができる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例にかかるシリコンデバイスの製造方法において、平面視で前記貫通孔と前記機能素子とがずれていることが好ましい。
【００１１】
これによれば、シリコンデバイスの製造方法は、平面視で貫通孔と機能素子とがずれていることから、例えば、貫通孔を封止する封止部材のスパッタリング時に、貫通孔を通過した一部の封止部材が機能素子上に堆積することを低減できる。
この結果、シリコンデバイスの製造方法は、機能素子の不具合を低減できる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例にかかるシリコンデバイスの製造方法において、前記貫通孔の封止部材を覆う前記Ａｌ2Ｏ3膜を形成する工程を、更に含むことが好ましい。
【００１３】
これによれば、シリコンデバイスの製造方法は、貫通孔の封止部材を覆うＡｌ2Ｏ3膜を形成する工程を、更に含むことから、封止部材を通過し貫通孔から空洞部に浸入する水分を低減し、空洞部の防湿性を更に向上させることができる。
【００１４】
［適用例５］上記適用例にかかるシリコンデバイスの製造方法において、前記基板は、前記凹部の前記底部にダイヤフラム部を有し、前記機能素子は、平面視で前記ダイヤフラム部と重なって配置されていることが好ましい。
【００１５】
これによれば、シリコンデバイスの製造方法は、基板が凹部の底部にダイヤフラム部を有し、機能素子が平面視でダイヤフラム部と重なって配置されていることから、例えば、外力によるダイヤフラム部の撓みを機能素子で容易に検出することができる。
【００１６】
［適用例６］上記適用例にかかるシリコンデバイスの製造方法において、前記機能素子は、ピエゾ抵抗素子であることが好ましい。
【００１７】
これによれば、シリコンデバイスの製造方法は、機能素子がピエゾ抵抗素子であることから、外力に伴うピエゾ抵抗素子の抵抗値の変化によって、圧力などの物理量を検出することが可能なシリコンデバイスを提供することができる。
【００１８】
［適用例７］上記適用例にかかるシリコンデバイスの製造方法において、前記機能素子は、静電容量型振動子であることが好ましい。
【００１９】
これによれば、シリコンデバイスの製造方法は、機能素子が静電容量型振動子であることから、静電容量型振動子の外力に伴う静電容量の変化に起因する振動数の変化によって、圧力、加速度などの物理量を検出することが可能なシリコンデバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】圧力センサーの概略構成を示す模式図であり、（ａ）は模式平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での模式断面図。
【図２】圧力センサーの模式検出用回路図。
【図３】圧力センサーの製造方法の主要な製造工程を示すフローチャート。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、主要な製造工程を順に説明する模式断面図。
【図５】（ｅ）〜（ｈ）は、主要な製造工程を順に説明する模式断面図。
【図６】（ｉ）〜（ｌ）は、主要な製造工程を順に説明する模式断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
（実施形態）
最初に、シリコンデバイスの一例として圧力検出機能を有する圧力センサーの構成について説明する。
図１は、圧力センサーの概略構成を示す模式図であり、図１（ａ）は、模式平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線での模式断面図である。図２は、圧力センサーの模式検出用回路図である。なお、説明の便宜上、各構成要素の寸法比率は実際と異なる。
【００２３】
図１、図２に示すように、圧力センサー１は、平面形状が略矩形の、略直方体形状に構成されており、空洞部Ｓと、空洞部Ｓの底部に設けられたダイヤフラム部１０と、ダイヤフラム部１０の撓み量に応じて信号を出力する機能素子としてのピエゾ抵抗素子２０と、ピエゾ抵抗素子２０が接続される検出用回路３０と、を備えている。
【００２４】
空洞部Ｓは、圧力センサー１の内部にあって、空間形状が略直方体形状に形成されており、矩形状の底部に一回り小さい矩形状の輪郭を有するダイヤフラム部１０が設けられている。空洞部Ｓは、周囲が封止されて真空状態（例えば、１０Ｐａ以下の真空度）になっている。これにより、空洞部Ｓは、圧力センサー１が検出する圧力の基準値となる圧力基準室として機能する。
なお、空洞部Ｓは、真空状態でなくてもよく、例えば、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスが充填された大気圧状態や加圧状態でもよく、または大気圧よりも減圧されている減圧状態でもよい。
空洞部Ｓは、例えば、半導体製造プロセスを用いて、後述する素板４０の一方側にＳｉＯ2（二酸化ケイ素、酸化シリコン）層５２を堆積させ、エッチングにより凹部としての第１凹部５３を形成するなどして設けられている（製造方法の詳細は後述する）。
【００２５】
ダイヤフラム部１０は、ＳＯＩ基板（シリコン基板層とシリコン層との間に、ＳｉＯ2膜が挿入された基板）や、シリコン基板などの半導体基板を用いた素板４０の、空洞部Ｓ側とは反対側の面に第２凹部４１を設けることにより形成されている。
ここでは、素板４０にＳＯＩ基板を用い、エッチングによりシリコン基板層４２を部分的にＳｉＯ2膜４３に達するまで除去することにより、第２凹部４１が設けられている。
【００２６】
ピエゾ抵抗素子２０は、素板４０のシリコン層４４にリン、ボロンなどの不純物をドープ（拡散または注入）することにより、平面形状が略長方形形状に形成されている。ピエゾ抵抗素子２０は、加わる応力（ダイヤフラム部１０の撓み）に応じて抵抗値が直線的に変化する性質を有している。
ピエゾ抵抗素子２０は、ダイヤフラム部１０の矩形状の輪郭の４つの辺のそれぞれに対応するように設けられている。（なお、便宜上、ピエゾ抵抗素子全体の説明には符号２０を用い、個別説明には符号２１〜２４を用いる。）
【００２７】
ピエゾ抵抗素子２１〜２４は、ダイヤフラム部１０の内側で、輪郭の各辺１１〜１４の直近に配置されている。
詳述すると、ダイヤフラム部１０の辺１１に対しては、ピエゾ抵抗素子２１が長手方向を辺１１に沿わせて辺１１の中心近傍に配置され、辺１１に対向する辺１２に対しては、ピエゾ抵抗素子２２が長手方向を辺１２に沿わせて辺１２の中心近傍に配置されている。
また、ダイヤフラム部１０の辺１１に隣り合う辺１３に対しては、ピエゾ抵抗素子２３が長手方向を辺１３と直交する方向に沿わせて辺１３の中心近傍に配置され、辺１３に対向する辺１４に対しては、ピエゾ抵抗素子２４が長手方向を辺１４と直交する方向に沿わせて辺１４の中心近傍に配置されている。
つまり、ピエゾ抵抗素子２１〜２４は、長手方向が全て同じ方向になるように配置されている。なお、ピエゾ抵抗素子２１〜２４を接続する配線類は、省略してある。
【００２８】
図２に示すように、ピエゾ抵抗素子２１〜２４は、検出用回路３０に接続され、ブリッジ回路（ホイートストンブリッジ回路）を構成している。
ピエゾ抵抗素子２１〜２４は、互いに抵抗値が等しくなるように構成されている。
圧力センサー１は、ピエゾ抵抗素子２３とピエゾ抵抗素子２２との接続部に、駆動回路（図示せず）から駆動電圧（ＡＶＤＣ）が供給されるとともに、ピエゾ抵抗素子２１とピエゾ抵抗素子２４との接続部が接地（アース）されている。
これにより、圧力センサー１は、ピエゾ抵抗素子２１とピエゾ抵抗素子２３との接続部３１、及びピエゾ抵抗素子２２とピエゾ抵抗素子２４との接続部３２に、検出用回路３０における中点電位が出力される。
【００２９】
ここで、圧力センサー１の動作について説明する。
図２に示すように、圧力センサー１は、圧力が印加されることに伴うダイヤフラム部１０の撓みによるピエゾ抵抗素子２１〜２４の抵抗値の変化によって生じる接続部３１−３２間の電位差から圧力値を導出する。
なお、ピエゾ抵抗素子２１，２２は、ダイヤフラム部１０が撓むことにより、長手方向が圧縮されて抵抗値が小さくなるように設定され、ピエゾ抵抗素子２３，２４は、ダイヤフラム部１０が撓むことにより、長手方向が伸長されて抵抗値が大きくなるように設定されている。
【００３０】
圧力センサー１は、圧力が印加されない状態では、ダイヤフラム部１０が撓まないことから、ピエゾ抵抗素子２１〜２４の抵抗値に変化はなく、互いに等しいままである。
これにより、圧力センサー１は、接続部３１−３２間の電位差が０となり、導出される圧力値は０となる。
【００３１】
圧力センサー１は、外部から圧力が印加されると、ダイヤフラム部１０が、例えば、空洞部Ｓ側に撓むことから、ピエゾ抵抗素子２１，２２の抵抗値が小さくなり、ピエゾ抵抗素子２３，２４の抵抗値が大きくなる。
これにより、圧力センサー１は、接続部３１，３２の中点電位が変化し、接続部３１−３２間に電位差が生じることから、この電位差に応じた圧力値がルックアップテーブルなどに基づいて導出される。
なお、ダイヤフラム部１０が撓む際に生じる応力（歪み）は、輪郭に近いほど大きいことが知られている。このことから、ピエゾ抵抗素子２０は、圧力の検出感度を向上させる（換言すれば、抵抗値の変化を大きくする）べく、ダイヤフラム部１０の輪郭の内側の直近に配置されていることが好ましい。
【００３２】
次に、圧力センサー１の製造方法の一例について説明する。
図３は、圧力センサーの製造方法の主要な製造工程を示すフローチャートであり、図４（ａ）〜（ｄ）、図５（ｅ）〜（ｈ）、図６（ｉ）〜（ｌ）は、主要な製造工程を順に説明する模式断面図である。なお、各図の断面位置は、図１（ｂ）と同様である。
【００３３】
図３に示すように、圧力センサー１の製造方法は、ピエゾ抵抗素子形成工程と、第１凹部形成工程と、Ａｌ2Ｏ3膜形成Ａ工程と、犠牲層形成工程と、蓋層形成工程と、犠牲層エッチング工程と、貫通孔封止工程と、Ａｌ2Ｏ3膜形成Ｂ工程と、ダイヤフラム部形成工程と、を含んでいる。
【００３４】
［ピエゾ抵抗素子形成工程］
まず、図４（ａ）に示すように、素板４０にピエゾ抵抗素子２０を形成する。
具体的には、素板４０のシリコン層４４の、後に形成されるダイヤフラム部１０の輪郭の内側の直近となる位置に、リン、ボロンなどの不純物をドープし、前述したピエゾ抵抗素子２０（２１〜２４）を形成する。
なお、ピエゾ抵抗素子２０形成後、シリコン層４４上にピエゾ抵抗素子２０の保護膜としてＳｉＮ（窒化ケイ素）膜５１を形成することが好ましい。
【００３５】
［第１凹部形成工程］
ついで、図４（ｂ）に示すように、ＣＶＤ法などを用いて、ＳｉＮ膜５１（ＳｉＮ膜５１がない場合は、シリコン層４４）上にＳｉＯ2層５２を形成する。
ついで、図４（ｃ）に示すように、ＣＦ4（四フッ化炭素）、ＣＨＦ3（三フッ化メタン、トリフルオロメタン）などのガスを用いたドライエッチングによりＳｉＯ2層５２をエッチングし、空洞部Ｓのベースとなる第１凹部５３を形成する。この際、第１凹部５３の底部にピエゾ抵抗素子２０が位置するように、ＳｉＯ2層５２をエッチングする。
これにより、凹部としての第１凹部５３を有し、第１凹部５３の底部に機能素子としてのピエゾ抵抗素子２０が配置されている基板５０を準備したことになる。
【００３６】
［Ａｌ2Ｏ3膜形成Ａ工程］
ついで、図４（ｄ）に示すように、ＡＬＣＶＤ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法（原子層堆積法）などを用いて、第１凹部５３の内面の少なくとも一部（ここでは全部）にＡｌ2Ｏ3膜５４を形成する。なお、膜厚としては、強度上の観点から一例として４０ｎｍ程度が好ましい。
【００３７】
［犠牲層形成工程］
ついで、図５（ｅ）に示すように、ＣＶＤ法などを用いて、第１凹部５３（Ａｌ2Ｏ3膜５４上）に、後に犠牲層となる犠牲ＳｉＯ2層５５’を形成する。
ついで、図５（ｆ）に示すように、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）法（化学機械研磨法）、またはエッチバック（全面エッチング）法などを用いて、犠牲ＳｉＯ2層５５’を平坦化し、第１凹部５３に犠牲層５５を形成する。
【００３８】
［蓋層形成工程］
ついで、図５（ｇ）に示すように、第１凹部５３の開口を覆う蓋層５６を形成する。
ここでは、ＡＬＣＶＤ法などを用いて、犠牲層５５上にＡｌ2Ｏ3膜を形成するステップにより、蓋層５６を形成する。
ついで、図５（ｈ）に示すように、ＢＣｌ3（三塩化ホウ素）ガスとＣｌ（塩素）ガスとの混合ガス（流量比：ＢＣｌ3／Ｃｌ＝８０ｓｃｃｍ／２０ｓｃｃｍ）などのガスを用いたドライエッチングにより、蓋層５６の、平面視で第１凹部５３と重なる位置に貫通孔５７を形成する。この際、貫通孔５７は複数形成してもよく、平面視で貫通孔５７とピエゾ抵抗素子２０とがずれていることが好ましい。
これにより、犠牲層５５形成後、平面視で第１凹部５３と重なる貫通孔５７を有し第１凹部５３の開口を覆う蓋層５６を形成したことになる。
なお、貫通孔５７の形状、数量などは、第１凹部５３の形状、犠牲層５５のエッチング特性などにより適宜設定される。
【００３９】
［犠牲層エッチング工程］
ついで、図６（ｉ）に示すように、沸酸蒸気（ＶａｐｏｒＨＦ、ＨＦＶａｐｏｒなどともいう）を用いて、貫通孔５７から犠牲層５５をエッチング（リリースエッチング）する。この際、Ａｌ2Ｏ3膜５４、Ａｌ2Ｏ3膜からなる蓋層５６は、沸酸蒸気に対して耐性を有しており、沸酸蒸気に曝されても殆どエッチングされない。つまり、ここでは選択的に犠牲層５５がエッチングされる。
犠牲層５５を除去後、真空中で１００℃以上に加熱し、第１凹部５３内の脱ガス（アウトガス）成分を減少させる。
【００４０】
［貫通孔封止工程］
ついで、図６（ｊ）に示すように、スパッタリング法などを用いて、蓋層５６上にＡｌ（アルミニウム）などからなる封止部材としての封止層５８を形成することにより、貫通孔５７を封止し、第１凹部５３を含んで構成される空洞部Ｓを形成する。
なお、封止層５８の不要部分（２点鎖線で示す部分）は、ＢＣｌ3ガス、Ｃｌガスなどを用いたドライエッチングにより除去する。
【００４１】
［Ａｌ2Ｏ3膜形成Ｂ工程］
ついで、図６（ｋ）に示すように、ＡＬＣＶＤ法などを用いて、封止層５８を覆うＡｌ2Ｏ3膜５９を形成する。
【００４２】
［ダイヤフラム部形成工程］
ついで、図６（ｌ）に示すように、Ｂｏｓｃｈプロセス（ｃ−Ｃ4Ｆ8（八フッ化シクロブタン）ガスで保護膜を形成するステップと、ＳＦ6（六フッ化硫黄）ガスでエッチングするステップとを交互に繰り返すプロセス）を用いたドライエッチングにより、素板４０のシリコン基板層４２をエッチングし、側壁が略垂直な第２凹部４１を形成することによって、ダイヤフラム部１０を形成する。この際、平面視でピエゾ抵抗素子２０がダイヤフラム部１０と重なることになる。
以上の工程などを経ることにより、図１に示す圧力センサー１を得る。
【００４３】
上述したように、圧力センサー１の製造方法は、基板５０の第１凹部５３の内面の少なくとも一部（ここでは全部）にＡｌ2Ｏ3膜５４を形成し、第１凹部５３に犠牲層５５を形成し、第１凹部５３の開口を覆う蓋層５６を形成し、沸酸蒸気を用いて蓋層５６の貫通孔５７から犠牲層５５をエッチングし、貫通孔５７を封止して空洞部Ｓを形成する。
この結果、圧力センサー１の製造方法は、沸酸蒸気を用いることにより、Ａｌ2Ｏ3膜５４を殆ど損傷させることなく犠牲層５５を選択的にエッチングできるとともに、Ａｌ2Ｏ3膜５４の水蒸気（水分）に対する優れた遮蔽特性によって、空洞部Ｓの防湿性を向上させることができる。
これにより、圧力センサー１の製造方法は、空洞部Ｓ内の圧力を一定に保持し易くなることから、ピエゾ抵抗素子２０の特性を長期的及び安定的に維持していくことが可能な圧力センサー１を製造し提供することができる。
【００４４】
また、圧力センサー１の製造方法は、蓋層５６を形成する蓋層形成工程では、犠牲層５５上にＡｌ2Ｏ3膜を形成するステップを含むことから、空洞部Ｓの天井部分（素板４０側とは反対側の部分）の殆どをＡｌ2Ｏ3膜で覆うことになる。
この結果、圧力センサー１の製造方法は、空洞部Ｓの防湿性を更に向上させることができる。
【００４５】
また、圧力センサー１の製造方法は、平面視で貫通孔５７とピエゾ抵抗素子２０とがずれていることから、貫通孔５７を封止する封止層５８のスパッタリング時に、貫通孔５７を通過した一部の封止層５８の成分が、ピエゾ抵抗素子２０上に堆積することを低減できる。
この結果、圧力センサー１の製造方法は、ピエゾ抵抗素子２０の不具合を低減できる。
【００４６】
また、圧力センサー１の製造方法は、貫通孔５７の封止層５８を覆うＡｌ2Ｏ3膜５９を形成するＡｌ2Ｏ3膜形成Ｂ工程を含むことから、封止層５８を通過し貫通孔５７から空洞部Ｓに浸入する水分を低減し、空洞部Ｓの防湿性を更に向上させることができる。
【００４７】
また、圧力センサー１の製造方法は、基板５０が第１凹部５３の底部にダイヤフラム部１０を有し、ピエゾ抵抗素子２０が平面視でダイヤフラム部１０と重なって配置されていることから、外力（ここでは圧力の印加）によるダイヤフラム部１０の撓みをピエゾ抵抗素子２０で容易に検出することができる。
【００４８】
また、圧力センサー１の製造方法は、機能素子がピエゾ抵抗素子２０であることから、外力に伴うピエゾ抵抗素子２０の抵抗値の変化により、圧力などの物理量を検出することが可能なシリコンデバイスとしての圧力センサー１を製造し提供することができる。
【００４９】
なお、圧力センサー１の製造方法は、ピエゾ抵抗素子形成工程において、ピエゾ抵抗素子２０の特性に支障がなければ、ピエゾ抵抗素子２０の保護膜としてのＳｉＮ膜５１の形成ステップを省いてもよい。
また、圧力センサー１の製造方法は、空洞部Ｓの防湿性に支障がなければ、封止層５８を覆うＡｌ2Ｏ3膜５９を形成するＡｌ2Ｏ3膜形成Ｂ工程を省いてもよい。
なお、圧力センサー１の製造方法は、ここでは説明の便宜上、個別に製造する方式を示したが、ウエハー状の素板４０を用いて圧力センサー１を複数個一括して製造する方式の方が生産性の観点から好ましい。
【００５０】
なお、シリコンデバイスとしては、機能素子を静電容量型振動子としてもよい。
これによれば、シリコンデバイスの製造方法は、機能素子が静電容量型振動子であることから、静電容量型振動子の外力に伴う歪みに起因した静電容量の変化による振動数の変化によって、圧力、加速度などの物理量を検出することが可能なシリコンデバイスを製造し提供することができる。なお、この場合には、ダイヤフラム部１０（第２凹部４１）はなくてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１…シリコンデバイスとしての圧力センサー、１０…ダイヤフラム部、１１，１２，１３，１４…ダイヤフラム部の輪郭の辺、２０，２１，２２，２３，２４…機能素子としてのピエゾ抵抗素子、３０…検出用回路、３１，３２…接続部、４０…素板、４１…第２凹部、４２…シリコン基板層、４３…ＳｉＯ2膜、４４…シリコン層、５０…基板、５１…ＳｉＮ膜、５２…ＳｉＯ2層、５３…凹部としての第１凹部、５４…Ａｌ2Ｏ3膜、５５…犠牲層、５５’…犠牲ＳｉＯ2層、５６…蓋層、５７…貫通孔、５８…封止層、５９…Ａｌ2Ｏ3膜、Ｓ…空洞部。
【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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