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公開番号2025099577
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-03
出願番号2023216353
出願日2023-12-22
発明の名称センサ装置の製造方法及びセンサ装置
出願人ローム株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類B81C 1/00 20060101AFI20250626BHJP(マイクロ構造技術)
要約【課題】フォトリソグラフィ工程を用いることなく基板の内部に空洞を形成することが可能なセンサ装置の製造方法を提供する。
【解決手段】センサ装置(100)の製造方法は、基板(10)を準備する工程(S1)と、基板の内部に第1空洞(11)を形成する工程(S2)とを備える。第1空洞を形成する工程は、レーザ光(L)を基板の内部において集光及び吸収させることで基板の内部に複数の第2空洞(13)を形成する工程(S21)と、基板に対して熱処理を行うことで複数の第2空洞を連結させて第1空洞とする工程(S22)とを有する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
基板を準備する工程と、
前記基板の内部に第１空洞を形成する工程とを備え、
前記第１空洞を形成する工程は、レーザ光を前記基板の内部において集光及び吸収させることで前記基板の内部に複数の第２空洞を形成する工程と、前記基板に対して熱処理を行うことで前記複数の第２空洞を連結させて前記第１空洞とする工程とを有する、センサ装置の製造方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記基板の厚さ方向において前記複数の第２空洞の形成位置を変えることで、前記基板の厚さ方向において前記第１空洞の形成位置が変えられる、請求項１に記載のセンサ装置の製造方法。
【請求項３】
前記複数の第２空洞は、平面視において行列状に並んでいる、請求項１に記載のセンサ装置の製造方法。
【請求項４】
前記複数の第２空洞は、平面視において列状に並んでいる、請求項１に記載のセンサ装置の製造方法。
【請求項５】
前記複数の第２空洞の一部は、平面視において行列状に第１領域内に並んでおり、
前記複数の第２空洞の他の一部は、平面視において行列状に前記第１領域とは異なる第２領域内に並んでいる、請求項１に記載のセンサ装置の製造方法。
【請求項６】
基板を準備する工程と、
前記基板の内部に第１空洞を形成する工程とを備え、
前記第１空洞を形成する工程は、レーザ光を前記基板の内部において集光及び吸収させることで前記基板の内部に複数の第２空洞を形成する工程と、前記基板に対して熱処理を行うことで前記複数の第２空洞を連結させて前記第１空洞とする工程とを有し、
前記基板の内部には、第３空洞が形成されており、
前記第３空洞は、前記第１空洞により前記基板の外部と連通される、センサ装置の製造方法。
【請求項７】
前記第３空洞は、前記第１空洞により、前記基板の主面又は前記基板の側面において前記基板の外部と連通される、請求項６に記載のセンサ装置の製造方法。
【請求項８】
基板を備え、
前記基板の内部には、第１空洞が形成されており、
前記基板の主面は、前記第１空洞の上方にある第１部分と、前記第１部分の周囲にある第２部分とを有し、
前記第１部分及び前記第２部分は、平坦に連なっており、
前記第１空洞の底面には、凹凸が形成されている、センサ装置。
【請求項９】
前記第１空洞の側面は、断面視において曲線状である、請求項８に記載のセンサ装置。
【請求項１０】
前記基板は、前記第１空洞と前記基板の主面との間にあるメンブレンを有する、請求項８又は請求項９に記載のセンサ装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、センサ装置の製造方法及びセンサ装置に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば特開２０２１－０２５９６６号公報（特許文献１）には、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）センサが記載されている。特許文献１に記載のＭＥＭＳセンサは、基板を有している。特許文献１に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法では、第１に、第１基板が準備される。第２に、第１基板の主面上にフォトリソグラフィ工程で形成されたレジストパターンをマスクとして第１基板の主面がエッチングされることにより、凹部が形成される。
【０００３】
第３に、第１基板の主面上に、第２基板が貼付される。第２基板は、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板であり、第１半導体層と、第２半導体層と、絶縁層とを有している。第２基板は、第１半導体層が第１基板の主面に接触するように貼付される。第４に、第２半導体層及び絶縁層が除去される。以上のようにして、特許文献１に記載のＭＥＭＳセンサでは、基板の内部に、凹部と第１半導体層とで画された凹部が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－０２５９６６号公報［概要］特許文献１に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法では、ＳＯＩ基板を用いるため、製造コストが上昇してしまう。また、特許文献１に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法では、フォトリソグラフィ工程が必要となる。基板の内部に空洞を形成する他の方法として、例えば熱処理を用いる方法と犠牲層エッチングを用いる方法とがある。
【０００５】
熱処理を用いる方法では、第１に、基板の主面上にフォトリソグラフィ工程で形成されたレジストパターンをマスクとして、基板の主面に複数の溝を形成するためのエッチングが行われる。第２に、上記の溝を通して、基板の内部に対するエッチングが行われる。第３に、基板に対して熱処理を行うことにより、上記の溝が閉塞される。このように、熱処理を用いる方法でも、フォトリソグラフィ工程が必要となる。
【０００６】
犠牲層エッチングを用いる方法では、第１に、基板上に例えばシリコン酸化物で形成された犠牲層が形成される。第２に、犠牲層上にフォトリソグラフィ工程で形成されたレジストパターンをマスクとして犠牲層がエッチングされることにより、犠牲層が基板の内部に形成される空洞の形状の形に合わせてパターンニングされる。
【０００７】
第３に、基板の構成材料がデポジションされることにより、犠牲層が基板に内包されることになる。第４に、基板上にフォトリソグラフィ工程で形成されたレジストパターンをマスクとして基板に対するエッチングが行われることにより、犠牲層を露出させる溝が形成される。第５に、上記の溝を通して犠牲層がエッチングで除去されることにより、基板の内部に空洞ができる。このように、犠牲層エッチングを用いる方法では、複数回のフォトリソグラフィ工程が必要となる。
【０００８】
本開示のセンサ装置の製造方法は、基板を準備する工程と、基板の内部に第１空洞を形成する工程とを備える。第１空洞を形成する工程は、レーザ光を基板の内部において集光及び吸収させることで基板の内部に複数の第２空洞を形成する工程と、基板に対して熱処理を行うことで複数の第２空洞を連結させて第１空洞とする工程とを有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
センサ装置１００の平面図である。
図１中のＩＩ－ＩＩにおける断面図である。
センサ装置１００の製造工程図である。
レーザ光照射工程Ｓ２１を説明する断面図である。
熱処理工程Ｓ２２を説明する断面図である。
比較例１に係るセンサ装置の製造方法における空洞形成工程Ｓ２を説明する第１説明図である。
比較例１に係るセンサ装置の製造方法における空洞形成工程Ｓ２を説明する第２説明図である。
比較例１に係るセンサ装置の製造方法における空洞形成工程Ｓ２を説明する第３説明図である。
比較例２に係るセンサ装置の製造方法における空洞形成工程Ｓ２を説明する第１説明図である。
比較例２に係るセンサ装置の製造方法における空洞形成工程Ｓ２を説明する第２説明図である。
第１絶縁膜形成工程Ｓ３を説明する断面図である。
第２絶縁膜形成工程Ｓ５を説明する断面図である。
コンタクトホール形成工程Ｓ６を説明する断面図である。
パッド形成工程Ｓ７を説明する断面図である。
変形例１に係るレーザ光照射工程Ｓ２１を説明する平面図である。
変形例２に係るレーザ光照射工程Ｓ２１を説明する平面図である。
変形例２に係るレーザ光照射工程Ｓ２１が適用されたセンサ装置１００の一例の平面図である。
センサ装置２００の断面図である。
センサ装置２００の製造方法において行われる準備工程Ｓ１を説明する断面図である。
センサ装置２００の製造方法において行われるレーザ光照射工程Ｓ２１を説明する断面図である。
センサ装置２００の製造方法において行われる熱処理工程Ｓ２２を説明する断面図である。
変形例１に係るセンサ装置２００の断面図である。
変形例２に係るセンサ装置２００の断面図である。
変形例３に係るセンサ装置２００の断面図である。
【００１０】
［詳細な説明］
本開示の実施形態の詳細を、図面を参照しながら説明する。以下の図面では、同一又は相当する部分に同一の参照符号を付し、重複する説明は繰り返さないものとする。
（【００１１】以降は省略されています）

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