ching:反應(yīng)離子刻蝕)對Si3N4膜504進行蝕刻,將Si3N4膜504圖案成形為 焊盤形狀。其結(jié)果,在設(shè)備層503上形成焊盤形狀的Si3N4膜圖案504a、504b。
[0077]在圖11(a)所示的第四工序中,通過光刻形成用于將設(shè)備層503圖案成形為電極 22&、221^、23&、2313以及環(huán)形振子21的形狀的光致抗蝕圖案506 &~5066。光致抗蝕圖案506& ~506d是與電極22&、221^、23&、2313對應(yīng)的圖案,光致抗蝕圖案5066是與環(huán)形振子21對應(yīng)的 圖案。
[0078] 在圖11(b)所示的第五工序中,通過使用光致抗蝕圖案506a~506e的Deep RIE(深 反應(yīng)離子刻蝕),對設(shè)備層503進行蝕刻直至到達BOX層(Si02)502。其結(jié)果,如圖12(a)所示, 在BOX層(Si02)502上形成有Si的電極圖案503a~503d以及環(huán)形振子圖案503e。
[0079] 在圖12(a)所示的第六工序中,除去光致抗蝕圖案506a~506e。在圖12(b)所示的 第七工序中,在SOI晶片的背面?zhèn)?,即處理?01的表面通過真空蒸鍍使掩模用的Al膜507成 膜。
[0080]在圖13(a)所示的第八工序中,通過光刻形成光致抗蝕圖案508。在圖13(b)所示的 第九工序中,將光致抗蝕圖案508使用為掩模對Al膜507進行蝕刻,形成掩模圖案507a(參照 圖14(a))。該掩模圖案507a是用于形成貫通孔24(參照圖2)的掩模圖案。
[0081 ]在圖14(a)所示的第十工序中,在除去掩模圖案507a上的光致抗蝕圖案508后,通 過使用了掩模圖案507a的Deep RIE,將處理層501蝕刻至到達BOX層(SiO2)502。其結(jié)果,在 處理層501形成圓形剖面的貫通孔24。在圖14(b)所示的第十一工序中,使用BHF(緩沖氫氟 酸)進行BOX層502的蝕刻,除去露出的部分的BOX層502。就BOX層502而言,僅被處理層501與 設(shè)備層503夾持的區(qū)域未被蝕刻而將其殘留。其結(jié)果,被橫梁210支承的環(huán)形振子21形成于 貫通孔24的上方。
[0082](駐極體薄膜的形成)
[0083]如上述那樣,若在SOI晶片上形成壓力傳感器2,則當在焊盤上形成氧化保護用的 Si3N4膜圖案504a、504b的狀態(tài)下,形成駐極體薄膜。作為駐極體薄膜的形成方法,公知有通 過電暈放電而產(chǎn)生的離子將電荷積蓄于絕緣膜的電暈放電法、利用通過軟X射線照射而產(chǎn) 生的離子的方法等,但在本實施方式中,使用含有鉀離子的硅氧化膜的駐極體薄膜制造技 術(shù)而形成駐極體薄膜200e。含有鉀離子的硅氧化膜的駐極體薄膜制造技術(shù)詳細地記載于非 專利文南犬:"Si〇2Electret Generated by Potassium Ions on a Comb-Drive Actuator (通過鉀離子在梳狀驅(qū)動器上產(chǎn)生的Si〇2駐極體)"Applied Physics Express(應(yīng)用物理快 報)4(2011)、專利文獻:日本特開2013-13256號公報等。該駐極體薄膜制造技術(shù)適用于在窄 間隙的側(cè)壁形成駐極體薄膜的情況。
[0084]作為形成駐極體薄膜200e的工序,具有在由SOI晶片形成的壓力傳感器2的表面形 成含有鉀離子的硅氧化膜的工序以及通過B-T處理對含有鉀離子的硅氧化膜進行駐極體化 的工序。首先,對形成含有鉀離子的硅氧化膜的工序進行說明。如上所述,若在SOI晶片上形 成環(huán)形振子21、電極22&、2213、233、2313等,則將該301晶片放入氧化爐,代替在通常的熱氧化 中使用的H2O的發(fā)泡,使KOH水溶液發(fā)泡而進行熱氧化。其結(jié)果,在除了形成有上述的Si3N 4膜 504的區(qū)域之外的壓力傳感器2的表面整體形成有內(nèi)置鉀離子的SiO2層200(參照圖3)。
[0085]接下來,對形成的含有鉀離子的SiO2層200的所希望的區(qū)域?qū)嵤〣-T處理,而形成 駐極體薄膜200e。在本實施方式中,在電極22&、221^、23&、2313的與環(huán)形振子21對置的側(cè)面形 成駐極體薄膜200e。在B-T處理中,將SOI晶片加熱至鉀離子能夠移動的溫度,并且,對電極 22 &、2213、23&、2313與環(huán)形振子21之間施加用于使鉀離子移動的電壓。具體而言,將形成駐極 體薄膜的一側(cè)的電極22 &、2213、23&、2313連接于接地側(cè),將環(huán)形振子21連接于直流電壓源的 正側(cè)。而且,在保持電壓施加狀態(tài)預(yù)定時間后,在降低溫度后使電壓施加停止。
[0086] 其結(jié)果,鉀離子201向形成于電極22&、221^、23&、2313的含有鉀離子的3丨0 2層200的 與環(huán)形振子21對置的面移動,以該區(qū)域帶正電的方式被駐極體化(參照圖3)。另一方面,在 與電極22&、2213、23 &、2313對置的環(huán)形振子21側(cè)的面通過駐極體薄膜的電場感應(yīng)有負電荷。 如上所述,在間隙G的尺寸為2μπι時,由駐極體薄膜獲得約IX IO8VAi的電場強度。此外,環(huán)形 振子21的外徑為900μπι。圖15表示駐極體薄膜制造條件的一個例子。
[0087] 在上述的實施方式中,形成與驅(qū)動電極22a、22b區(qū)別地設(shè)置檢測電極23a、23b,將 增益差檢測為壓力信息的結(jié)構(gòu),但作為壓力信息,不限定于此。例如,也可以以共振峰值成 為預(yù)定值的方式對交流電壓進行調(diào)整,將該調(diào)整量設(shè)為壓力信息。在該情況下,預(yù)先將調(diào)整 量與壓力值的關(guān)系準備為圖表。也如根據(jù)圖7明確的那樣,增益成為峰值的頻率因壓力而變 化,因此也能夠?qū)⒎逯殿l率使用為壓力信息。
[0088]再者,如上述的日本專利第4696244號公報所記載的發(fā)明那樣,也可以將導納(具 體而言,為導納Y的絕對值I Yl)檢測為壓力信息。圖16表示采用了導納檢測方式的情況下的 壓力檢測裝置101,圖17表示該情況下的壓力傳感器102的結(jié)構(gòu)。
[0089] 如圖17所示,在導納檢測方式中,省略檢測電極23a、23b,僅將驅(qū)動電極22a、22b設(shè) 置為電極。其他的結(jié)構(gòu)與圖2所示的壓力傳感器2相同。如圖16所示,從交流電源31對驅(qū)動電 極22a、22b施加交流電壓,通過檢測部4對導納值I Y|進行檢測。詳細說明記載于日本專利第 4696244號公報,因此此處省略,但能夠?qū)毫ψ兓瘷z測為導納值I Yo I的變化。
[0090] 此外,在圖17所示的結(jié)構(gòu)中,省略檢測電極23a、23b,但也能夠?qū)D2所示的結(jié)構(gòu)的 壓力傳感器2應(yīng)用為導納檢測方式的壓力檢測裝置101的壓力傳感器。在該情況下,檢測電 極23a、23b未連接于檢測部4,而使用為產(chǎn)生壓膜阻尼的構(gòu)成要素之一。因此,在檢測電極 23a、23b既可以形成駐極體薄膜200e,也可以不形成駐極體薄膜200e。在該情況下,即使在 檢測電極23a、23b與環(huán)形振子21之間也產(chǎn)生壓膜阻尼效果,因此具有能夠在環(huán)形振子21的 大致整周產(chǎn)生壓膜阻尼的優(yōu)點。
[0091] [變形例]
[0092]圖18、圖19是表示壓力傳感器的變形例的圖。在上述的壓力傳感器2、102中,將環(huán) 形振子21的形狀形成圓環(huán)狀,但不限定于圓環(huán)狀,也可以為圖18(a)或者圖18(b)所示的形 狀。圖18(a)所示的環(huán)形振子21A具有橢圓環(huán)狀。該橢圓環(huán)狀為兩次振動模式的環(huán)形振子21 的形狀,且為與圖4(b)所示的第二橢圓形狀相同的形狀。若對驅(qū)動電極22a、22b施加交流電 壓,則環(huán)形振子21A在反復(fù)實現(xiàn)圖4所示的第二橢圓形狀與第一橢圓形狀的兩次振動模式下 振動。
[0093]圖18(b)所示的環(huán)形振子21B的形狀具有與環(huán)形振子21在三次的振動模式下振動 的情況下的形狀相同的形狀。外形形狀具有大致三角形狀,凸狀部分繞軸以120度間距配 置。在與