ＭＥＭＳおよびＭＥＭＳ製造方法

【課題】ピエゾ抵抗部の上に圧電層を備えるＭＥＭＳの電気的特性を向上させる。
【解決手段】半導体層に不純物を注入することにより前記半導体層にピエゾ抵抗部を形成し、前記半導体層の表面に結合している絶縁層の表面の平坦な領域に下層電極となる導電層を形成し、前記下層電極となる導電層の表面の平坦な領域に圧電層を形成し、前記圧電層の表面に上層電極となる導電層を形成し、前記下層電極となる導電層と前記圧電層と前記上層電極となる導電層とをエッチングすることにより圧電素子を形成する、ことを含むＭＥＭＳ製造方法。
。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）およびＭＥＭＳ製造方法に関し、特にピエゾ抵抗部の上に圧電層を形成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、積層されたピエゾ抵抗と圧電素子とを用いたＭＥＭＳとして加速度センサ、振動ジャイロスコープ、圧力センサ、振動センサ、マイクロホン、力覚センサが知られている。特許文献１に記載された自励振型マイクロフォンは、圧電素子によって可撓部を構成するダイヤフラムを励振し、ピエゾ抵抗によってダイヤフラムの変位を検出するＭＥＭＳである。圧電素子は圧電層と圧電層を挟む２層の電極層とを備える。圧電層の結晶特性はＭＥＭＳの電気的特性を大きく左右する。
【特許文献１】特開２００１−２５０９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし特許文献１に記載された自励振型マイクロフォンでは、圧電素子の圧電層および下層電極とが段差のある面に形成されているため、圧電素子の結晶構造が乱れるという問題がある。
【０００４】
本発明はこのような問題を解決するために創作されたものであってピエゾ抵抗部の上に圧電層を備えるＭＥＭＳの電気的特性を向上させることを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）上記目的を達成するためのＭＥＭＳ製造方法は、半導体層に不純物を注入することにより半導体層にピエゾ抵抗部を形成し、半導体層の表面に結合している絶縁層の表面の平坦な領域に下層電極となる導電層を形成し、下層電極となる導電層の表面の平坦な領域に圧電層を形成し、圧電層の表面に上層電極となる導電層を形成し、下層電極となる導電層と圧電層と上層電極となる導電層とをエッチングすることにより圧電素子を形成する、ことを含む。
ピエゾ抵抗部と圧電素子とを隔てる絶縁層の表面の平坦な領域に圧電素子の下層電極となる導電層を形成し、その導電層の表面の平坦な領域に圧電層を形成することにより、圧電層の結晶構造を整えることができる。したがって本発明によるとピエゾ抵抗部の上に圧電層を備えるＭＥＭＳの電気的特性を向上させることができる。尚、本明細書において「平坦」は相対的に巨視的な表面形状に用い、換言すれば段差のないことを意味し、「平滑」は相対的に微視的な表面形状に用い、換言すれば微小な凹凸が小さいことを意味するものとする。
【０００６】
（２）上記目的を達成するためのＭＥＭＳ製造方法において、半導体層の表面の平坦な領域に絶縁層を形成し、絶縁層を貫通させて半導体層に不純物を注入することにより半導体層にピエゾ抵抗を形成する、ことを含むことが好ましい。
半導体層に不純物を注入する前に半導体層の表面の平坦な領域に絶縁層を形成することにより、絶縁層の表面の平滑な領域に圧電素子を形成することができ、その結果、ピエゾ抵抗部の上に圧電層を備えるＭＥＭＳの電気的特性をさらに向上させることができる。
【０００７】
（３）上記目的を達成するためのＭＥＭＳ製造方法において、絶縁層を熱酸化により形成する、ことを含むことが好ましい。
熱酸化により絶縁層を形成することにより、表面が平滑な絶縁層を形成することができ、その結果、ピエゾ抵抗部の上に圧電層を備えるＭＥＭＳの電気的特性をさらに向上させることができる。
【０００８】
（４）上記目的を達成するためのＭＥＭＳ製造方法において、半導体層はＳＯＩウエハの薄い方の半導体層であることが好ましい。
ＳＯＩウエハの平坦で平滑な薄い方の半導体層の表面に絶縁層を形成することにより、圧電素子を形成する下地となる絶縁層の表面を平滑に形成することができ、その結果、ピエゾ抵抗部の上に圧電層を備えるＭＥＭＳの電気的特性をさらに向上させることができる。
【０００９】
（５）上記目的を達成するためのＭＥＭＳ製造方法において、半導体層に不純物を注入することによりピエゾ抵抗部の配線を形成することが好ましい。
半導体層への不純物の注入により配線を形成すると、配線となる導電膜を堆積によって形成する場合に比べ、配線の形成によって生ずる応力を低減できる。またピエゾ抵抗部の配線を半導体層に形成することにより、圧電素子の配線とピエゾ抵抗部の配線とを絶縁層で隔てられた別の層に形成できるため、レイアウト効率が高まる。
【００１０】
（６）上記目的を達成するためのＭＥＭＳは、半導体層と半導体層に形成されているピエゾ抵抗部と半導体層の表面に結合している表面が平坦な絶縁層とを備える可撓部と、絶縁層の表面に結合し表面が平坦な下層電極と下層電極の表面に結合した圧電層と圧電層の表面に結合した上層電極とを備える圧電素子と、を備える。
本発明によると、下層電極の下地となっている絶縁層の表面も、圧電層の下地となっている絶縁層の表面も平坦であるため、ピエゾ抵抗部の上に圧電層を備えるＭＥＭＳの電気的特性を向上させることができる。
【００１１】
（７）上記目的を達成するためのＭＥＭＳにおいて、半導体層にピエゾ抵抗部の配線が形成されていることが好ましい。
半導体層にピエゾ抵抗部の配線を形成することにより、圧電素子の配線とピエゾ抵抗部の配線とを絶縁層で隔てられた別の層に形成できるため、レイアウト効率が高まる。
【００１２】
尚、請求項において「〜上に」というときは、技術的な阻害要因がない限りにおいて「上に中間物を介在させずに」と「〜上に中間物を介在させて」の両方を意味する。また、請求項に記載された動作の順序は、技術的な阻害要因がない限りにおいて記載順に限定されず、同時に実行されても良いし、記載順の逆順に実行されても良いし、連続した順序で実行されなくても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら以下の順に説明する。尚、各図において対応する構成要素には同一の符号が付され、重複する説明は省略される。
１．第一実施形態
（構成）
本発明のＭＥＭＳの第一実施形態として６次元のモーションセンサを図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃに示す。モーションセンサ１は互いに直交する３軸の加速度成分と、互いに直交する３軸の角速度成分とを検出するためのＭＥＭＳである。
【００１４】
モーションセンサ１は平面視が十文字の形態を有する可撓部Ｆと、可撓部Ｆの４つの端部と結合している支持部Ｓと、可撓部Ｆの中央に結合している錘部Ｍと、可撓部Ｆを励振するための圧電素子３０と、可撓部Ｆの変形または変位を検出するためのピエゾ抵抗部１３１とを備える。
【００１５】
可撓部ＦはＳＯＩウエハの薄い方の半導体層１３、絶縁層２０、絶縁層４０とで主に構成されている。可撓部Ｆにはピエゾ抵抗部１３１と圧電素子３０とが含まれている。
【００１６】
半導体層１３にはピエゾ抵抗部１３１と低抵抗部１３２とが形成されている。半導体層１３の残部は単結晶シリコン（Ｓｉ）からなる。ピエゾ抵抗部１３１にはホウ素（Ｂ）がシリコンの不純物として注入されている。低抵抗部１３２にはピエゾ抵抗部１３１よりも高濃度でホウ素がシリコンの不純物として注入されている。
【００１７】
絶縁層２０は半導体層１３の表面に結合している。ピエゾ抵抗部１３１と圧電素子３０とを絶縁している絶縁層２０は二酸化シリコン（ＳｉＯ_２）からなる。絶縁層２０の表面（圧電素子３０との界面）は平坦かつ平滑に形成されている。絶縁層２０にはコンタクトホールＨ１が形成されている。
【００１８】
ピエゾ抵抗部１３１と表面配線５１とは、コンタクトホールＨ１を介して低抵抗部１３２に接続されている内部配線３１ｂとピエゾ抵抗部１３１に接続されている低抵抗部１３２とによって電気的に接続されている。
【００１９】
圧電素子３０はピエゾ抵抗部１３１の上に位置し、絶縁層２０の平坦かつ平滑な表面に結合している。圧電素子３０とピエゾ抵抗部１３１とを垂直方向に重ねることによってレイアウト効率が高まる。圧電素子３０は、絶縁層２０に結合している下層電極３１ａと、圧電層３２と、上層電極３３ａとから構成されている。下層電極３１ａは白金（Ｐｔ）からなる。下層電極３１ａの表面（圧電層３２との界面）は平坦かつ平滑に形成されている。圧電層３２は下層電極３１ａの表面に結合している。圧電層３２はＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）からなる。上層電極３３ａは白金からなる。上層電極３３ａは圧電層３２の表面に結合している。下層電極３１ａと表面配線５１とは配線３１ｃによって接続されている（図１Ｃ参照）。上層電極３３ａは表面配線５１に直接接続されている。
【００２０】
絶縁層４０は圧電素子３０、圧電素子３０の下層電極３１ａの配線３１ｃ、ピエゾ抵抗部１３１の内部配線３１ｂおよび絶縁層２０の全体を覆っている。表面配線５１は絶縁層４０に形成されているコンタクトホールを介してピエゾ抵抗部１３１の内部配線３１ｂ、圧電素子３０の下層電極３１ａの配線３１ｃおよび圧電素子３０の上層電極３３ａに接続している。
【００２１】
錘部Ｍの平面視は中央の矩形の４つの角のそれぞれに矩形が接続された形態を有する。錘部Ｍの中央部は可撓部Ｆの中央部に結合している。錘部Ｍの中央部以外は、可撓部Ｆにも支持部Ｓにも重なっていない。錘部Ｍはバルク層１１と接続層１２と半導体層１３と絶縁層２０とからなる。バルク層１１は単結晶シリコンのベースウエハからなる。バルク層１１と半導体層１３とを結合している接続層１２は二酸化シリコンからなる。
【００２２】
支持部Ｓは矩形枠の形態を有する。支持部Ｓはバルク層１１、接続層１２、半導体層１３、絶縁層２０および絶縁層４０からなる。
【００２３】
モーションセンサ１は表面配線５１に接続される外部配線によって図示しない駆動検出回路に接続される。圧電素子３０には可撓部Ｆを励振するための駆動電圧が駆動検出回路によって印加される。ピエゾ抵抗部１３１の抵抗値は可撓部Ｆの変形量または変位量を示す電圧信号に駆動検出回路によって変換される。可撓部Ｆの励振と角速度とによって生ずるコリオリ力による可撓部の変位成分の振動周波数は可撓部Ｆの励振周波数と一致する。一方、加速度による可撓部Ｆの変位成分は可撓部Ｆの励振周波数と無関係である。したがって可撓部Ｆの励振周波数を、検出対象とする加速度の周波数よりも十分高く設定することにより、可撓部Ｆの変位から加速度成分と角速度成分とを抽出可能になる。可撓部Ｆは３次元の振動が可能である形態であるため、モーションセンサ１を用いて３次元の加速度と３次元の角速度がそれぞれ検出できる。
【００２４】
（製造方法）
はじめに図２に示すようにＳＯＩウエハ１０の半導体層１３の平坦かつ平滑な表面に絶縁層２０を形成する。その結果、半導体層１３の表面に結合された絶縁層２０が形成される。絶縁層２０の表面を平坦かつ平滑に形成するため、絶縁層２０の下地となる半導体層１３にはＳＯＩウエハ１０の薄い方の半導体層を用い、その薄い方の半導体層の熱酸化によって絶縁層２０を形成することが望ましい。ＳＯＩウエハ１０は、例えば単結晶シリコンからなる厚さ６２５μｍのバルク層１１と、二酸化シリコンからなる厚さ１μｍの絶縁層である接続層１２と、単結晶シリコンからなる厚さ１０μｍのボンドウエハからなる半導体層１３とで構成される。続いてフォトレジストからなる保護膜Ｒ１を絶縁層２０の表面に形成する。さらに保護膜Ｒ１を用いて半導体層１３の一部に不純物を注入することにより、半導体層１３にピエゾ抵抗部１３１を形成する。ピエゾ抵抗部１３１の不純物は例えば濃度２×１０^１８／ｃｍ^３のホウ素イオンとする。不純物イオンが分布する深さは、イオン注入のための加速電圧によって制御される。すなわち、不純物が絶縁層２０を貫通し、半導体層１３にとどまる加速電圧を用いて不純物を注入する。
【００２５】
次に図３Ａに示すようにフォトレジストからなる保護膜Ｒ２を用いて絶縁層２０にコンタクトホールＨ１を形成する。続いて保護膜Ｒ２および絶縁層２０を用いて半導体層１３の一部に不純物を注入する。その結果、絶縁層２０の下層において図３Ｂに示すように低抵抗部１３２がピエゾ抵抗部１３１と連続している領域に形成される。低抵抗部１３２の領域とピエゾ抵抗部１３１の領域とはコンタクトホールＨ１の位置又は注入後の不純物の拡散によって連続させる。低抵抗部１３２の不純物は例えば濃度２×１０^２０／ｃｍ^３のホウ素イオンとする。不純物イオンが分布する深さは、イオン注入のための加速電圧によって制御される。その後、アニールによって半導体層１３および絶縁層２０の結晶構造を整形し、ピエゾ抵抗部１３１および低抵抗部１３２を活性化する。
【００２６】
次に図４に示すようにピエゾ抵抗部１３１の配線および圧電素子の下層電極の配線となる導電層３１を、コンタクトホールＨ１から露出した半導体層１３の表面と絶縁層２０の表面全体に形成する。導電層３１の表面を平坦かつ平滑に形成するため、下地となる絶縁層２０は平坦かつ平滑な表面になるように形成し、その表面に導電層３１の膜を堆積させることが望ましい。具体的には導電層３１として、例えば厚さ０．１μｍの白金からなる膜をスパッタリングによって形成する。白金を堆積させる前に密着層として厚さ３０ｎｍのチタン（Ｔｉ）の膜を形成してもよい。またイリジウム（Ｉｒ）、二酸化イリジウム（ＩｒＯ_２）、ＳｒＲｕＯ_３などから導電層３１を形成してもよい。
【００２７】
次に図５に示すように導電層３１の表面全体に圧電層３２を形成する。圧電層３２の結晶構造と下地である導電層３１の結晶構造とが連続するように（エピタキシャル成長的に）圧電層３２の膜を堆積させることが望ましい。具体的には圧電層３２として、例えば厚さ３μｍのＰＺＴからなる膜をスパッタリングによって形成する。スパッタリングの代わりにゾルゲル法を用いてもよい。ＰＺＴの代わりにＢＬＴ（Ｂｉ_４−ｘＬａ_ｘＴｉ_３Ｏ_１２）、ＢａＴｉＯ_３、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等を用いてもよい。
【００２８】
次に図６に示すように圧電層３２の表面全体に圧電素子の上層電極となる導電層３３を形成する。導電層３３として例えば厚さ０．１μｍの白金からなる膜をスパッタリングによって形成する。白金を堆積させる前に密着層として厚さ３０ｎｍのチタンの膜を形成してもよい。イリジウム、二酸化イリジウム、金（Ａｕ）等から導電層３３を形成してもよい。
【００２９】
次に図７に示すようにフォトレジストからなる保護膜Ｒ３を用いて導電層３３をエッチングすることにより上層電極３３ａを形成する。例えば白金からなる導電層３３はアルゴン（Ａｒ）イオンを用いたミリングによってエッチングする。ベーキングや多階調マスクを用いて保護膜Ｒ３の端面を斜面に形成し、ミリングによって保護膜Ｒ３の断面形状を上層電極３３ａに転写してもよい。
【００３０】
次に図８に示すように保護膜Ｒ３または上層電極３３ａを用いて圧電層３２をエッチングする。例えばＰＺＴからなる圧電層３２は塩素（Ｃｌ_２）ガスを用いた反応性イオンエッチングによってエッチングする。圧電層３２をエッチングする前に保護膜Ｒ３を除去してもよいし、圧電層３２のエッチング中に保護膜Ｒ３が消失してもよい。
【００３１】
次に図９、図１０に示すようにフォトレジストからなる保護膜Ｒ４を用いて導電層３１をエッチングすることにより、ピエゾ抵抗部１３１の内部配線３１ｂと圧電素子３０の下層電極３１ａの配線３１ｃとを形成する。その結果、下層電極３１ａが絶縁層２０の表面に結合され圧電層３２が下層電極３１ａの表面に結合された圧電素子３０が内部配線３１ｂ、３１ｃとともに形成される。たとえば白金からなる導電層３１はアルゴンイオンを用いたミリングによってエッチングする。導電層３１を反応性イオンエッチングによってエッチングしてもよい。
【００３２】
次に図１１Ａ、図１１Ｂに示すように圧電素子３０と内部配線３１ｂ、３１ｃと絶縁層２０の表面に絶縁層４０を形成する。続いて絶縁層４０にコンタクトホールを形成する。このとき、例えば図１１Ｂに示すように可撓部と支持部となる領域以外の領域において絶縁層４０が切り欠かれ絶縁層２０の錘部となる部分が露出するパターンとなるように、コンタクトホール以外の領域も除去する。例えば、感光性ポリイミドを１０μｍの厚さ塗布し、露光し、現像することにより有機物からなる絶縁層４０を形成する。二酸化シリコン、窒化シリコン、アルミナなどの無機絶縁膜を形成し、これらの無機絶縁膜をエッチングすることにより絶縁膜４０を形成してもよい。続いてコンタクトホールから露出した圧電素子３０の上層電極３３ａと内部配線３１ｂ、３１ｃとに接続される表面配線５１を絶縁層４０の表面に形成する。表面配線５１は、例えばスパッタリングによって厚さ０．５μｍのアルミニウムからなる導電膜を形成し、この導電膜を塩素ガスを用いた反応性イオンエッチングによってエッチングすることによって形成する。アルミニウムシリサイド（ＡｌＳｉ）、ＡｌＳｉＣｕなどから表面配線５１を形成してもよい。アルミニウムからなる表面配線５１を形成する前に密着層として厚さ３０ｎｍのチタンの膜を形成してもよい。アルゴンイオンを用いたミリングや燐酸、硝酸、酢酸等の混合液を用いたウエットエッチングによって表面配線５１をエッチングしてもよい。
【００３３】
次に図１２Ａ、図１２Ｂに示すように図示しないフォトレジストからなる保護膜を用いて絶縁層２０および半導体層１３をエッチングすることによってスリットＳ１を形成する。スリットＳ１を形成することによって可撓部Ｆが形成される。絶縁層２０および半導体層１３は例えばＣＦ_４ガスを用いた反応性イオンエッチングによってエッチングされる。フッ酸（ＨＦ）や緩衝フッ酸（ＢＨＦ）を用いたウエットエッチングによって絶縁層２０および半導体層１３をエッチングしてもよい。
【００３４】
次に図１３に示すようにワークの表面（表面配線が形成されている面）を補強基板１００に接着する。接着剤Ｂとして例えばワックスを用いる。フォトレジスト、両面粘着テープなどでワークを補強基板１００に接着してもよい。続いてフォトレジストからなる保護膜Ｒ５を用いてバルク層１１をエッチングすることにより環状のスリットＳ２を形成する。その結果、支持部Ｓと錘部Ｍのバルク層１１からなる部分が形成される。バルク層１１は、例えばＣ_４Ｆ_８プラズマによるパッシベーションとＳＦ_６プラズマによるエッチングとを短く交互に繰り返すＤｅｅＰ−ＲＩＥ（いわゆるボッシュプロセス）によってエッチングされる。
【００３５】
次に図１４に示すように保護膜Ｒ５またはバルク層１１を用いて接続層１２をエッチングし、半導体層１３を露出させる。その結果、接続層１２のスリットＳ１とスリットＳ２との間にあった領域が除去される。例えば二酸化シリコンからなる接続層１２は緩衝フッ酸を用いてエッチングする。
【００３６】
その後、ワークから接着剤Ｂを剥離し、ダイシングなどの後工程を実施すると図１に示すモーションセンサ１が完成する。
【００３７】
以上説明した方法によってモーションセンサ１を製造すると、ピエゾ抵抗部１３１の上に位置する絶縁層２０の表面を数ｎｍのオーダーで平坦かつ平滑に形成でき、このように平坦かつ平滑な絶縁層２０の表面に下層電極３１ａと圧電層３２とを形成できる。したがって本実施形態によると、圧電層３２の結晶構造を整えることができ、その結果、圧電層３２の圧電特性が高まり、モーションセンサ１の電気的特性が向上する。
【００３８】
２．第二実施形態
（構成）
本発明のＭＥＭＳの第二実施形態として６次元のモーションセンサを図１５Ａ、図１５Ｂに示す。モーションセンサ２の半導体層１３の低抵抗部１３２はピエゾ抵抗部１３１と表面配線５１とを接続する配線の大部分でもある。すなわちピエゾ抵抗部１３１の配線の大部分は半導体層１３に形成されている。このためレイアウト効率が高まり、例えばモーションセンサ２の外形寸法を変えずに圧電素子３０を大きくすることができる。
【００３９】
モーションセンサ２のピエゾ抵抗部１３１の平面視は屈曲しＵ字の形態である。このためモーションセンサ２の外形寸法を変えずにピエゾ抵抗部１３１を長くすることができる。
【００４０】
（製造方法）
はじめに図１６に示すようにフォトレジストからなる保護膜Ｒ６を用いた不純物の注入により、第一実施形態と同様に半導体層１３にピエゾ抵抗部１３１を形成する。
【００４１】
次に図１７Ａ、図１７Ｂに示すように、フォトレジストからなる保護膜Ｒ７を用いた不純物の注入によりピエゾ抵抗部１３１の配線の大部分として第一実施形態と同様に低抵抗部１３２を半導体層１３に形成する。ピエゾ抵抗部１３１の配線の大部分を、半導体層１３への不純物の注入によって形成するため、ピエゾ抵抗部１３１の配線を形成することによって生ずる応力を低減できる。
【００４２】
次に図１８に示すようにフォトレジストからなる保護膜Ｒ８を用いたエッチングにより絶縁層２０にコンタクトホールＨ２を形成する。図１９に示すようにコンタクトホールＨ２はピエゾ抵抗部１３１の配線の大部分としての低抵抗部１３２と、表面配線の端子部とを接続するための内部配線３１ｂ（図２０Ａ、図２０Ｂ参照）とを接続するためのものである。尚、図１８は図１９のＡＡ線の断面に対応している。
【００４３】
次に図２０に示すように第一実施形態と同様に下層電極３１ａと内部配線３１ｂとを同時に形成し、圧電層３２を形成し、上層電極３３ａを形成する。
【００４４】
その後、第一実施形態と同様に絶縁層４０、表面配線５１を形成する工程などを実施するとモーションセンサ２が完成する。
【００４５】
３．他の実施形態
圧電素子の下地となる絶縁層２０の表面を平坦かつ平滑に形成するために、絶縁層２０の表面を化学的に平滑化してもよい。単結晶シリコンの熱酸化によって二酸化シリコンの絶縁層を形成した後にその絶縁膜を除去し、再度熱酸化によって二酸化シリコンからなる絶縁層２０を形成してもよい。また絶縁層２０の表面を平坦かつ平滑に形成するためのこれらの処理を、図２１に示すようにピエゾ抵抗部１３１を形成した後に実施してもよい。これらの処理により、ピエゾ抵抗部１３１を形成する前に絶縁層を形成しなくても、下層電極および圧電層の結晶構造を整えることができる。ただし、ピエゾ抵抗部１３１を形成した後にこれらの処理を実施すれば工程数が増加し、製造コストが増大する。
またピエゾ抵抗部と圧電素子とを絶縁する絶縁層は、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸化窒化シリコン（ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯ_ｘ）などの材料から形成してもよい。
また錘部Ｍの露出している表面部分に絶縁層４０を残してもよい。
また本発明は加速度センサ、振動ジャイロスコープ、圧力センサ、振動センサ、マイクロホン、力覚センサなどのＭＥＭＳにも適用できる。
【００４６】
さらに、本発明の技術的範囲は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記実施形態で示した材質や寸法や成膜方法やパターン転写方法はあくまで例示であるし、当業者であれば自明である工程の追加や削除や工程順序の入れ替えについては説明が省略されている。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１Ａおよび図１Ｂは本発明の第一実施形態にかかる断面図。図１Ｃは本発明の第一実施形態にかかる平面図。
【図２】本発明の第一実施形態にかかる断面図。
【図３】図３Ａは本発明の第一実施形態にかかる断面図。図３Ｂは本発明の第一実施形態にかかる平面図。
【図４】本発明の第一実施形態にかかる断面図。
【図５】本発明の第一実施形態にかかる断面図。
【図６】本発明の第一実施形態にかかる断面図。
【図７】本発明の第一実施形態にかかる断面図。
【図８】本発明の第一実施形態にかかる断面図。
【図９】本発明の第一実施形態にかかる断面図。
【図１０】本発明の第一実施形態にかかる平面図。
【図１１】図１１Ａは本発明の第一実施形態にかかる断面図。図１１Ｂは本発明の第一実施形態にかかる平面図。
【図１２】図１２Ａは本発明の第一実施形態にかかる断面図。図１２Ｂは本発明の第一実施形態にかかる平面図。
【図１３】本発明の第一実施形態にかかる断面図。
【図１４】本発明の第一実施形態にかかる断面図。
【図１５】図１５Ａは本発明の第二実施形態にかかる断面図。図１５Ｂは本発明の第二実施形態にかかる平面図。
【図１６】本発明の第二実施形態にかかる断面図。
【図１７】図１７Ａは本発明の第二実施形態にかかる断面図。図１７Ｂは本発明の第二実施形態にかかる平面図。
【図１８】本発明の第二実施形態にかかる断面図。
【図１９】本発明の第二実施形態にかかる平面図。
【図２０】図２０Ａは本発明の第二実施形態にかかる断面図。図２０Ｂは本発明の第二実施形態にかかる平面図。
【図２１】本発明の他の実施形態にかかる断面図。
【符号の説明】
【００４８】
１：モーションセンサ、２：モーションセンサ、１０：ウエハ、１１：バルク層、１２：接続層、１３：半導体層、２０：絶縁層、３０：圧電素子、３０：圧電素子、３１：導電層、３１ａ：下層電極、３１ｂ：内部配線、３１ｃ：配線、３２：圧電層、３３：導電層、３３ａ：上層電極、４０：絶縁層、５１：表面配線、１００：補強基板、１３１：ピエゾ抵抗部、１３２：低抵抗部、Ｂ：接着剤、Ｆ：可撓部、Ｈ１：コンタクトホール、Ｈ２：コンタクトホール、Ｍ：錘部、Ｒ１：保護膜、Ｒ２：保護膜、Ｒ３：保護膜、Ｒ４：保護膜、Ｒ５：保護膜、Ｒ６：保護膜、Ｒ７：保護膜、Ｓ：支持部、Ｓ１：スリット、Ｓ２：スリット

【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体層に不純物を注入することにより前記半導体層にピエゾ抵抗部を形成し、
前記半導体層の表面に結合している絶縁層の表面の平坦な領域に下層電極となる導電層を形成し、
前記下層電極となる導電層の表面の平坦な領域に圧電層を形成し、
前記圧電層の表面に上層電極となる導電層を形成し、
前記下層電極となる導電層と前記圧電層と前記上層電極となる導電層とをエッチングすることにより圧電素子を形成する、
ことを含むＭＥＭＳ製造方法。
【請求項２】
半導体層の表面の平坦な領域に前記絶縁層を形成し、
前記絶縁層を貫通させて前記半導体層に不純物を注入することにより前記半導体層に前記ピエゾ抵抗部を形成する、
ことを含む請求項１に記載のＭＥＭＳ製造方法。
【請求項３】
前記絶縁層を熱酸化により形成する、
ことを含む請求項１または２に記載のＭＥＭＳ製造方法。
【請求項４】
前記半導体層はＳＯＩウエハの薄い方の半導体層である、
請求項１から３のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ製造方法。
【請求項５】
前記半導体層に不純物を注入することにより前記ピエゾ抵抗部の配線を形成する、
ことを含む請求項１から４のいずれか一項に記載のＭＥＭＳ製造方法。
【請求項６】
半導体層と前記半導体層に形成されているピエゾ抵抗部と前記半導体層の表面に結合している表面が平坦な絶縁層とを備える可撓部と、
前記絶縁層の表面に結合し表面が平坦な下層電極と前記下層電極の表面に結合した圧電層と前記圧電層の表面に結合した上層電極とを備える圧電素子と、
を備えるＭＥＭＳ。
【請求項７】
前記半導体層に前記ピエゾ抵抗部の配線が形成されている、
請求項６に記載のＭＥＭＳ。

【図１】