(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に第１膜を形成する第１工程と、
前記第１膜上に配線部及び電極端子を形成する第２工程と、
前記第１膜上に形成され前記配線部を覆うとともに前記電極端子上に開口領域を有する第２膜を形成する第３工程と、
前記開口領域及び前記第２膜上に第３膜を形成する第４工程と、
前記第１膜、前記第２膜、及び前記第３膜から成る膜構造体の所望の位置に開口部を形成した後に、当該開口部を通じてエッチング処理液により前記基板を異方性エッチングして、前記基板に空洞を形成することにより、当該空洞に対応した、前記第１膜及び第2膜を構成要素としたメンブレン部を形成する第５工程と、
前記第５工程の後に前記第３膜を全面除去する第６工程とを備えることを特徴とするメンブレンの製造方法。
【請求項２】
前記第１膜と前記第２膜との間に第４膜を備えたことを特徴とする請求項１に記載のメンブレンの製造方法。
【請求項３】
前記第１膜と前記第２膜と前記第４膜とのトータルの膜応力が引っ張りとなるように前記第４膜の膜厚を規定することを特徴とする請求項２に記載のメンブレンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、メンブレンの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来、メンブレン（薄膜構造）の製造方法として、シリコン基板に酸化膜などからなる薄膜を形成し、シリコン基板をＫＯＨ（水酸化カリウム）やＴＭＡＨ（テトラメルチアンモニウムハイドロオキサイド）などのアルカリ溶液を用いてエッチングを行うことにより、薄膜の下のシリコン基板を除去して、シリコン基板表面にメンブレンを製造するという技術がある。
【０００３】
上記の従来技術において、シリコン基板上の電気接続をするためのアルミパッド及びアルミ配線と、アルミ配線を保護するためのアルミ配線保護膜を形成する必要があるが、外部と電気的接続を行うために、アルミパッド上のアルミ配線保護膜を開口しなければならない。
【０００４】
ところが、アルミ配線保護膜を開口した後に、シリコン基板のエッチングを行うと、アルミのシリコンに対するエッチング選択比が約１と全く無いので、エッチングによりアルミ配線保護膜開口領域のアルミパッドが侵食されてしまう。
【０００５】
そのため、特開平１０−３１２９８７号公報では、シリコン基板をエッチングする際にはアルミパッド開口領域上を含め全面をエッチング保護膜で保護し、シリコンのエッチング後に、アルミパッド開口領域上のみのエッチング保護膜を除去するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、メンブレン部は膜応力の制御が重要であり、そのため、シリコン基板のエッチングの後に、アルミパッド開口領域上のみのエッチング保護膜を除去する場合には、メンブレンの膜応力のバランスが崩れ、座屈する可能性があるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、アルミパッド上にエッチング保護膜を形成するものにおいて、メンブレンの膜応力のバランスを保ち、座屈のない膜構造を形成することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のメンブレンの製造方法は、第１膜の下の基板をエッチングしメンブレン部を形成した後に、第２膜及び電極端子開口領域上の、第３膜を全面除去することを特徴としている。
【０００９】
このようなメンブレンの製造方法により、第３膜を電極端子開口領域上のみでなく全面除去するため、メンブレンの膜応力のバランスを保ち、座屈のない膜構造を形成することができる。
【００１０】
請求項２に記載のメンブレンの製造方法は、第１膜と第２膜との間に第４膜を備えたことを特徴としている。
【００１１】
このようなメンブレンの製造方法により、膜が第４膜／第２膜の２層構造となるため、第３膜を除去する際に、第２膜にピンホールがあっても、第１膜がエッチングされることを防ぐことができる。
【００１２】
請求項３に記載のメンブレンの製造方法は、トータルの膜応力が引っ張りとなるように、第４膜の膜厚を規定することを特徴としている。
【００１３】
膜応力は膜厚に比例するため、膜応力が圧縮とならない必要最小限の膜厚の第４膜を形成することで、メンブレンの膜応力のバランスを保ち、座屈のない膜構造を形成することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
【００１８】
＜第１の実施形態＞
図１には、本実施形態の赤外線検出装置の断面図を示す。又、図２と図３には、本実施形態の赤外線検出装置の製造工程を示す。
【００１９】
本実施形態では、図１に示されるように、シリコン基板１の表面よりエッチングされ、空洞２が形成されている。また、シリコン基板１上には、順に、層間絶縁膜３ａ、温度の変化によって生じた起電力変化を計測するためのポリシリコン４、層間絶縁膜３ｂ、アルミ配線５ａ、アルミパッド５ｂが形成され、アルミ配線５ａを保護するためのシリコン窒化膜６がアルミ配線５ａ上に形成されている。
【００２０】
また、アルミパッド５ｂ上には、ワイヤボンディングなどにより外部と電気接続を行うために、シリコン窒化膜６が開口され、アルミパッド開口領域８が形成されている。
【００２１】
以下、本実施形態の製造工程について説明する。
【００２２】
まず、図２（ａ）に示されるように、シリコン基板１上に、酸化膜からなる層間絶縁膜３ａを堆積し、所望のパターンにポリシリコン４を形成する。そして、酸化膜からなる層間絶縁膜３ｂを堆積しコンタクトホールを形成後、アルミ配線５ａ、アルミパッド５ｂを形成する。
【００２３】
次に、図２（ｂ）に示されるように、層間絶縁膜３ｂ及びアルミ配線５ａ、アルミパッド５ｂ上に、アルミ配線５ａを保護するためのシリコン窒化膜６を堆積し、外部と電気接続を行うために、アルミパッド５ｂ上のシリコン窒化膜６を除去し、アルミパッド開口領域８を形成する。
【００２４】
次に、図３（ａ）に示されるように、シリコン窒化膜６と選択比の異なるシリコン酸化膜７を、シリコン窒化膜６及びアルミパッド５ｂ上に堆積する。
【００２５】
次に、図３（ｂ）に示されるように、層間絶縁膜３ａ、３ｂ、シリコン窒化膜６、シリコン酸化膜７からなる膜構造の所望の位置に開口部を設ける。
【００２６】
その後、シリコン酸化膜７をアルミパッド開口領域８の保護膜にして、シリコン基板１の表面より、ＫＯＨなどのアルカリ溶液を用いて異方性エッチングを実施すると、シリコン基板１には空洞２が開口されるとともにメンブレン１０が形成される。
【００２７】
ここで、エッチング工程後にアルミパッド開口領域８を形成すると、エッチング工程によって形成された空洞２に、アルミパッド開口領域８を形成する際に使用するレジスト液が浸入してしまうので、エッチング工程の前にアルミパッド開口領域８を形成する必要がある。
【００２８】
次に、図１に示されるように、メンブレン１０を形成した後に、フッ化アンモニウムとフッ酸と酢酸からなるシリコン酸化膜エッチング液によりシリコン酸化膜７を全面除去する。
【００２９】
その結果、アルミパッド開口領域８上の、みの保護膜を除去する場合に比べて、シリコン窒化膜６及びアルミパッド開口領域８上のシリコン酸化膜７を全面除去することにより、メンブレン１０の膜応力のバランスを保ち、座屈のない膜構造を形成することができる。
【００３０】
＜第２の実施形態＞
第２実施形態は、第１実施形態とほぼ同等の構成を有しているため、第１実施形態と同等な構成については同様の符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
【００３１】
図４には、本実施形態の赤外線検出装置の製造工程を示す。
【００３２】
本実施形態では、図４（ｂ）に示されるように、層間絶縁膜３ｂとシリコン窒化膜６との間に、シリコン酸化膜９を形成したことを特徴としている。
【００３３】
第１実施形態において、シリコン窒化膜６にピンホールが多い場合、シリコン酸化膜７を除去する際に、ピンホールからシリコン酸化膜エッチング液が浸入することにより、シリコン窒化膜６の下の層間絶縁膜３ｂまでもエッチングしてしまうという問題がある。
【００３４】
そこで、図４（ａ）に示されるように、膜応力が圧縮とならない必要最小限の膜厚のシリコン酸化膜９を堆積後、シリコン窒化膜６を堆積する。
【００３５】
そして、図４（ｂ）に示されるように、メンブレン１０を形成した後に、シリコン酸化膜エッチング液により、シリコン酸化膜７を全面除去する。
【００３６】
この際に、シリコン酸化膜９が存在することにより、シリコン窒化膜６にピンホールがあってもシリコン窒化膜６の下の層間絶縁膜３ｂをすぐにエッチングすることはない。
【００３７】
このように、保護膜をシリコン酸化膜９／シリコン窒化膜６の２層構造とすることにより、層間絶縁膜３ｂはシリコン酸化膜７のエッチングに対して余裕がある。
【００３８】
なおかつ、メンブレン１０を形成した後は、最表面のシリコン酸化膜７を全面除去するので、メンブレン１０の膜応力のバランスを保ち、座屈のない膜構造を形成することができる。
【００３９】
＜参考例＞
参考例ついて、第１実施形態と異なる部分について説明する。
【００４０】
図５には、参考例の赤外線検出装置の断面図を示す。
【００４１】
第１、２実施形態では、シリコン基板１の表面よりメンブレン１０を形成していたが、本参考例では、裏面よりメンブレン１０を形成することを特徴としている。
【００４２】
裏面よりメンブレン１０を形成する際において、エッチング工程後にアルミパッド開口領域８を形成すると、アルミパッド開口領域８を形成する際に形成されるレジストによって、エッチング工程によって形成されたメンブレン１０が破壊されるため、エッチング工程の前にアルミパッド開口領域８を形成する必要がある。
【００４３】
よって、本参考例のように裏面よりメンブレン１０を形成する場合においても、本発明を適用すると効果的である。
【００４５】
尚、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、様々な態様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の赤外線検出装置の断面図を示す図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は第１実施形態の赤外線検出装置の製造工程を示す図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は第１実施形態の赤外線検出装置の製造工程を示す図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は第２実施形態の赤外線検出装置の製造工程を示す図である。
【図５】参考例の赤外線検出装置の断面図を示す図である。
【符号の説明】
１…シリコン基板、２…空洞、３ａ、３ｂ…層間絶縁膜、４…ポリシリコン、５ａ…アルミ配線、５ｂ…アルミパッド、６…シリコン窒化膜、７…シリコン酸化膜、８…アルミパッド開口領域、９…シリコン酸化膜、１０…メンブレン
【図１】
0004366853.tif 000002
【図２】
0004366853.tif 000003
【図３】
0004366853.tif 000004
【図４】
0004366853.tif 000005
【図５】
0004366853.tif 000006