JP4089124B2

JP4089124B2 - Semiconductor etching monitor and manufacturing method of semiconductor dynamic quantity sensor using the same

Info

Publication number: JP4089124B2
Application number: JP2000109968A
Authority: JP
Inventors: 睦雄西川; 勝道上柳; 光夫佐々木
Original assignee: Fuji Electric Device Technology Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2000-04-11
Filing date: 2000-04-11
Publication date: 2008-05-28
Anticipated expiration: 2020-04-11
Also published as: JP2001298012A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体材料からなる力学量センサおよびその製造方法に適用する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体力学量センサの製造方法における、従来の実施例を図８に示す。
【０００３】
（ａ）基板Ｓｉ１０の上面に、ＢＰＳＧまたはＰＳＧなどの絶縁体層１１を形成し、可動電極および固定電極となるポリシリコン１２を生成する。また、場合によっては、基板Ｓｉ１０、酸化膜による絶縁体層１１、活性層Ｓｉ１２を接合して形成されたＳＯＩウエハを用いる。
【０００４】
（ｂ）レジストをパターニングおよびエッチングして、ポリシリコンあるいは活性層Ｓｉによって、検出構造体１３を形成した後に、
（ｃ）ＢＰＳＧ、ＰＳＧまたは酸化膜などの絶縁体層１１をＢＨＦなどのエッチング液２０で犠牲層エッチングする。
【０００５】
（ｄ）その後、純水あるいはＩＰＡ（イソプロピルアルコール）などの液体によって置換洗浄後、乾燥させる工程を行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の力学量センサの製造方法は、前記犠牲層エッチング工程で、エッチングの進行状況をインラインで確認することが不可能であり、エッチング量の制御は、専ら、時間によって行われていた。このため、以下のような問題点が発生し、センサの良品率を低下させる要因となっていた。
【０００７】
すなわち、犠牲層エッチング時間が不足した場合には、図８（ｅ）に示すように、検出構造体１３の下面の絶縁体層１１が完全に除去されず、検出構造体１３と基板Ｓｉ１０が絶縁体層１１を介してつながったままの状態となる。このため、検出構造体１３は、外部より入力される力学量に応じた変形を行うことができないという問題点を有する。
【０００８】
また、犠牲層エッチング時間が多すぎた場合には、図８（ｆ）に示すように、絶縁体層１１に過剰エッチング領域１４が形成される。このため、外部より力学量が入力され、検出構造体１３が変形することにより、引張り応力もしくは圧縮応力が最も集中する箇所が、理想的な位置からずれてしまう結果となり、センサの感度の低下を招くという問題が生じる。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものである。
【００１０】
従って、本発明の目的は、犠牲層エッチングのエッチング量を容易に検知できるエッチング量検知方法を提供することである。
【００１１】
さらに、本発明の目的は、犠牲層エッチングのエッチング量が容易に検知でき、しかも、該エッチング量を制御することが可能な力学量センサの製造方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では以下の手段を用いる。
【００１３】
本発明の第１の態様において、半導体エッチングモニタ用構造体は、第１層の半導体基板上に、第２層の絶縁体層および第３層の半導体層が構成された３層構造のウエハからなり、第３層の半導体層をエッチングすることにより形成される貫通溝と１つの貫通穴を有する構造体であって、貫通溝と貫通穴の距離が同一であり、該構造体は、ウエットエッチングによって、第２層の絶縁体層が除去されて可動部となる部分と、固定部とからなり、該可動部となる部分は、少なくとも１つ以上の梁によって、該固定部と接続されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第２の態様において、半導体エッチングモニタ用構造体は、第１層の半導体基板上に、第２層の絶縁体層および第３層の半導体層が構成された３層構造のウエハからなり、第３層の半導体層をエッチングすることにより形成される貫通溝と２つ以上の貫通穴を有する構造体であって、隣接する貫通穴同士の距離が同一であり、かつ貫通溝と貫通穴の距離が該貫通穴同士の距離と同一であり、該構造体は、ウエットエッチングによって、第２層の絶縁体層が除去されて可動部となる部分と、固定部とからなり、該可動部となる部分は、少なくとも１つ以上の梁によって、該固定部と接続されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第３の態様において、前記半導体エッチングモニタ用構造体は、３層構造のウエハにおいて、第１層がＳｉにより、第２層が第３層を熱酸化させて形成したＳｉＯ₂により、第３層がＳｉにより構成されるＳＯＩ（Silicon On Insulator）ウエハを用いることを特徴とする。
【００１６】
本発明の第４の態様において、前記半導体エッチングモニタ用構造体は、３層構造のウエハにおいて、第１層がＳｉにより、第２層がＰＳＧ膜、ＢＰＳＧ膜、およびその他の酸化シリコン膜からなる群から選ばれ、第３層が多結晶Ｓｉにより構成されたウエハを用いることを特徴とする。
【００１７】
本発明の第５の態様において、前記半導体エッチングモニタ用構造体は、前記梁の上面に、第３層の半導体層と比べて熱膨張係数が異なる材料膜、または、内部応力を持った膜を積層していることを特徴とする。
【００１８】
本発明の第６の態様において、前記半導体エッチングモニタ用構造体は、前記材料膜がＳｉＮからなることを特徴とする。
【００１９】
本発明の第７の態様において、前記半導体エッチングモニタ用構造体は、前記可動部となる部分が、少なくとも１つ以上の梁によって前記固定部と接続していることにより、支持された片持ち梁構造であることを特徴とする。
【００２０】
本発明の第８の態様において、前記半導体エッチングモニタ用構造体は、前記可動部となる部分が、少なくとも２つ以上の梁によって前記固定部と接続していることにより、支持された両持ち梁構造であることを特徴とする。
【００２１】
本発明の第９の態様において、半導体エッチングモニタは、ウエハの同一面上に、少なくとも１つ以上の前記半導体エッチングモニタ用構造体が配置されていることを特徴とする。
【００２２】
本発明の第１０の態様において、２以上の半導体エッチングモニタ用構造体を有する半導体エッチングモニタは、１のエッチングモニタ用構造体における貫通溝と貫通穴の距離が、他のエッチングモニタ用構造体における貫通溝と貫通穴の距離と相違することを特徴とする。
【００２３】
本発明の第１１の態様において、半導体センサ製造用３層構造ウエハは、前記半導体エッチングモニタおよびセンサ用部分をウエハの同一面上に有することを特徴とする。
【００２４】
本発明の第１２の態様において、エッチング量検知方法は、半導体エッチングモニタにおいて、第２層の絶縁体層をウェットエッチングによって除去していくことにより形成される可動部が、第２層の絶縁体表面から離脱して、エッチング液の表面張力により第１層側へ変形すること、もしくは、第１層へ固着することを検知することにより、前記ウェットエッチングのエッチング量を判定することを特徴とする。
【００２５】
本発明の第１３の態様において、エッチング量検知方法は、前記梁の上面に、第３層の半導体層と比べて熱膨張係数が異なる材料膜、または、内部応力を持った膜が積層されている半導体エッチングモニタにおいて、第２層の絶縁体層をウェットエッチングによって除去していくことにより形成される可動部が、第２層の絶縁体表面から離脱して、前記材料膜の膜応力により第１層側へ変形すること、もしくは、第１層側とは反対の方向へ変形をすることを検知することにより、前記ウェットエッチングのエッチング量を判定することを特徴とする。
【００２６】
本発明の第１４の態様において、半導体力学量センサの製造方法は、同一のウエハ上に、該半導体力学量センサ用部分とウエットエッチング量を検知可能なエッチングモニタを形成することにより、該センサ用部分の適正なウエットエッチングを達成することができることを特徴とする。
【００２７】
本発明の第１５の態様において、半導体力学量センサの製造方法は、前記エッチングモニタを用いることを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本明細書において用いる、「エッチングモニタ」とは、犠牲層エッチングの進行状況をインラインで確認することができる装置を意味する。
【００２９】
本明細書において用いる、「エッチングモニタ用構造体」とは、犠牲層エッチングの進行状況をインラインで確認するための構造体を意味する。
【００３０】
本明細書中において用いる、「片持ち梁構造」とは、可動部が、可動部の周囲に位置する固定部との間に少なくとも１箇所以上の接続部（梁）を有し、該接続部が同一辺上にある構造をいう。具体的には図１の（ａ）、図４の（ａ）の構造が該当するが、これらに限定されない。
【００３１】
本明細書中において用いる、「両持ち梁構造」とは、可動部が、可動部の周囲に位置する固定部との間に少なくとも２箇所以上の接続部（梁）を有し、該接続部が対向する辺上に存在する構造をいう。具体的には図４の（ｂ）および図４（ｃ）の構造が該当するが、これらに限定されない。
【００３２】
本明細書中において用いる、「卍型構造」とは、可動部が、可動部の周囲に位置する固定部との間に少なくとも４箇所以上の接続部（梁）を有し、少なくとも１つ以上の梁が各辺上に存在する構造をいう。具体的には図４の（ｄ）の構造が該当するが、これらに限定されない。
【００３３】
本発明の手段を用いることにより、下記の作用が得られる。
【００３４】
第１に、前記３層構造ウエハの、第２層のウェットエッチングを行う際、エッチング液の表面張力により、第３層に構成された前記エッチングモニタの可動部が、第１層側へ変形することにより、前記ウェットエッチングのエッチング量を検知するための構造体を提供することができる。
【００３５】
第２に、前記ウェットエッチングの進行状況をインラインで確認すること、さらに、前記ウェットエッチングのエッチング量を正確に把握すること、さらに、前記ウェットエッチングのエッチンググレートを容易に算出することが可能なエッチングモニタを提供することができる。
【００３６】
第３に、ＳＯＩウエハにおける、絶縁体層のウェットエッチングの、エッチング量を検知するための構造を提供することができる。
【００３７】
第４に、第１層がＳｉにより、第２層がＰＳＧ膜もしくはＢＰＳＧ膜もしくはその他の酸化シリコン膜により、第３層が多結晶Ｓｉにより構成されたウエハにおける、ＰＳＧ膜もしくはＢＰＳＧ膜もしくは酸化シリコン膜のウェットエッチングの、エッチング量を検知するための構造を提供することができる。
【００３８】
第５に、エッチングモニタの平面形状は、自由度を持たせることができる。また、前記梁の機械的剛性に自由度が持たせることができる。さらに、前記可動部の変形の形状、および、変形量に自由度を持たせることができる。
【００３９】
第６に、前記可動部の変形方向を制御するための構造体を提供することができる。
【００４０】
第７に、半導体センサ部分およびエッチングモニタを有する３層構造ウエハを提供し、該ウエハを用いて、ウェットエッチングのエッチング量を検知するための方法を提供することができる。
【００４１】
第８に、半導体センサ部分およびエッチングモニタを有する３層構造ウエハを提供し、該ウエハを用いて、エッチングモニタにおける可動部の変形の方向を制御し、かつ、該可動部の変形により、前記ウェットエッチングのエッチング量を検知するための方法を提供することができる。
【００４２】
第９に、前記３層構造ウエハにおいて、第２層の絶縁体層のウェットエッチングする際に、該エッチング量をモニタすることにより適正なエッチング量を達成することが可能な力学量センサの製造方法を提供することができる。
【００４３】
【実施例】
実施例１
第１の実施例として、本発明を用いて製作されたエッチングモニタ用構造体の基本パターンを図１に、また、図２にエッチングモニタの機能（エッチング量の検知方法）を示す。図１（ａ）は上面図、図１（ｂ）は図１（ａ）中の線Ａ−Ａ’についての断面図である。
【００４４】
図１において、エッチングモニタ用構造体は、半導体基板１２０である基板Ｓｉと、犠牲層となる絶縁体層１１０であるＳｉＯ₂層と、半導体層１００であるＳｉ層とからなり、半導体層１００には、貫通溝１０３、および、貫通穴１０４が、それぞれの間隔がｄとなるように形成されている。
【００４５】
以下に図２を用いて、エッチング量の検知方法を述べる。
【００４６】
（ａ）半導体基板１２０としてＳｉ、絶縁体層１１０としてＳｉＯ₂層、および半導体層１００としてＳｉ層から構成されるＳＯＩウエハを作製する。
【００４７】
（ｂ）レジスト１０９によってパターニングを行い、ＨＦ＋ＨＮＯ₃混液によるウェットエッチング、あるいは、ＳＦ₆＋Ｏ₂の混ガスによるドライエッチングを半導体層１００に施し、これによって、梁１０２（図１）、貫通溝１０３および貫通穴１０４を形成する。
【００４８】
（ｃ）ＨＦなどのエッチング液２００を用いて、犠牲層エッチングを施し、絶縁体層１１０を除去することにより、可動部１０１が形成される。可動部１０１は梁１０２によって、固定部１０５（図１）に接続することにより、支持されている。可動部１０１の下面にある絶縁体層１１０は完全に除去されており、これにより、可動部１０１は自由に動くことが可能な構造となっている。
【００４９】
（ｄ）エッチング液２００を純水やＩＰＡなどによって置換し、その後、乾燥させる。このとき、ＩＰＡなどの液体に表面張力３００が発生する。
【００５０】
（ｅ）前記犠牲層エッチングにより、可動部１０１の下面に対向する部分の絶縁体層１１０が完全に除去されている場合は、表面張力３００の影響で、可動部１０１が半導体基板１２０に固着（スティッキング）する。
【００５１】
つまり、このスティッキングが発生した場合は、可動部１０１の下面に対向する部分の絶縁体層１１０が完全に除去された状態であると言え、さらに言い換えると、犠牲層エッチングのエッチング量＞ｄであったことが判る。
【００５２】
また、本実施例はエッチングモニタを図３に示すように、前記間隔ｄを種々変えた複数のパターン群を設けることが望ましい。
【００５３】
図３では、４個のパターン（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）を用意してある。（ａ）はｄ１＝５．０μｍ、（ｂ）はｄ２＝４．５μｍ、（ｃ）はｄ３＝４．０μｍ、（ｄ）はｄ４＝３．５μｍのパターンである。この値を図３の１０６に示すようにエッチング量明記パターンとして表示しておけば、いっそう便利である。
【００５４】
前記パターン群を配置したウエハを用い、前記製造方法によって、犠牲層エッチングを行ったものとする。ここで、（ｃ），（ｄ）のパターンにスティッキングが確認され、（ａ），（ｂ）のパターンにはスティッキングが確認されなければ、前記犠牲層エッチングのエッチング量は、４．０μｍ〜４．５μｍの間にあると判定でき、より正確にエッチング量を把握することが可能となる。本実施例では、間隔ｄを０．５μｍステップとしているが、必要に応じてこのステップ量を変えれば、前記エッチング量の検知分解能を可変させることが可能である。
【００５５】
さらに、本実施例で用いるエッチングモニタの基本パターンには、図４に示すようなパターン形状を用いても良い。以下にパターン形状の説明をする。
【００５６】
（ａ）２本の梁１０２ａ，１０２ｂが可動部１０１ａの１辺に形成され、また前記梁により、半導体層１００に接続し、支持されている、いわゆる、片持ち梁構造。図１の構造と主要な各部の寸法が同じである場合、図１の構造よりも機械的な剛性を高くすることが可能である。
【００５７】
（ｂ）２本の梁１０２ｃ，１０２ｄが可動部１０１ｂの対向する２辺に形成され、また、前記梁により、半導体層１００に接続し、支持されている、いわゆる、両持ち梁構造、図１の構造と主要な各部の寸法が同じである場合、図１の構造よりも機械的な剛性を高くすることが可能である。
【００５８】
（ｃ）４本の梁１０２ｅ，１０２ｆ，１０２ｇ，１０２ｈが可動部１０１ｃの対向する２辺に形成され、また前記梁により、半導体層１００に接続し、支持されている、いわゆる、両持ち梁構造。前記（ｂ）の構造と主要な各部の寸法が同じである場合、前記（ｂ）の構造よりも機械的な剛性を高くすることが可能である。
【００５９】
（ｄ）４本の梁１０２ｉ，１０２ｊ，１０２ｋ，１０２ｌが可動部１０１ｄの各辺に形成され、かつ、前記梁の平面形状はＬ字型であり、また前記梁により、半導体層１００に接続し、支持されている、いわゆる、卍型構造。図１の構造と主要な各部の寸法が同じである場合、図１の構造よりも機械的な剛性を低くすることが可能である。
【００６０】
実施例２
第２の実施例として、本発明を用いて製作されたエッチングモニタ用構造体の基本パターンを図５に、また、図６にエッチングモニタの機能（エッチング量の検知方法）を示す。図５（ａ）は上面図、図５（ｂ）は図５（ａ）中の線Ｂ−Ｂ’の断面図である。
【００６１】
図５において、エッチングモニタ用構造体には、半導体基板１２０である基板Ｓｉと半導体層１００であるＳｉ層との間に、犠牲層となる絶縁体層１１０であるところのＳｉＯ₂層があり、半導体層１００には、貫通溝１０３、および、貫通穴１０４が、それぞれの間隔がｄとなるように形成されている。さらに、梁１０２の上面にＳｉＮ膜１３０が積層、パターニングされている。
【００６２】
以下に図６を用いて、エッチング量の検知方法を述べる。
【００６３】
（ａ）ＳＯＩウエハを半導体基板１２０である基板Ｓｉ、半導体層１００であるＳｉ層、および、絶縁体層１１０であるＳｉＯ₂層から構成する。
【００６４】
（ｂ）半導体層１００の上面にＳｉＮ膜１３０を積層し、該ＳｉＮ膜１３０が最終的に梁１０２（図５）上面にのみ形成されるように、レジスト１０９ａをパターニングし、エッチングにより加工を行なう。
【００６５】
（ｃ）レジスト１０９ｂのパターニングを行い、ＨＦ＋ＨＮＯ₃混液によるウェットエッチング、あるいは、ＳＦ₆＋Ｏ₂混ガスによるドライエッチングを半導体層１００に施し、これによって、梁１０２、貫通溝１０３、貫通穴１０４を形成する。
【００６６】
（ｄ）ＨＦなどのエッチング液２００を用いて、犠牲層エッチングを施し、絶縁体層１１０を除去することにより、可動部１０１が形成される。可動部１０１は梁１０２によって、固定部１０５（図５）に接続することにより、支持されている。可動部１０１の下面にある絶縁体層１１０は完全に除去されており、これにより、可動部１０１は自由に動くことが可能な構造となっている。
【００６７】
（ｅ）エッチング液２００を純水やＩＰＡなどによって置換し、その後、乾燥させる。このとき、ＩＰＡなどの液体に表面張力３００が発生する。同時に、ＳｉＮ膜１３０と半導体層１００の熱膨張係数の違いから、あるいはＳｉＮ膜１３０の引張りの内部応力により、ＳｉＮ膜１３０に引張り応力３０１が発生し、この引張り応力３０１によって引起された可動部１０１を上面に持ち上げようとする機械的応力３０２が発生する。
【００６８】
（ｆ）前記犠牲層エッチングにより、可動部１０１の下面に対向する部分の絶縁体層１１０が完全に除去されている場合において、
（機械的応力３０２＋梁１０２のバネ力）＜表面張力３００であれば、可動部１０１が基板Ｓｉ１２０にスティッキングしてしまうが、（機械的応力３０２＋梁１０２のバネ力）≧表面張力３００となるように設計しておけば、可動部１０１が基板Ｓｉ１２０にスティッキングすることを回避でき、さらに、表面張力３００が発生させていた液体が完全に乾燥すると、表面張力３００は消失するため、機械的応力３０２によって可動部１０１は基板Ｓｉ１２０とは反対の方向へ変形することになる。
【００６９】
つまり、前述した変形が発生した場合は、可動部１０１の下面に対向する部分の絶縁体層１１０が完全に除去された状態であると言え、さらに言い換えると、犠牲層エッチングのエッチング量＞ｄであったことが判る。
【００７０】
実施例３
第３の実施例として、本発明を用いて製作された加速度センサを図７に示す。
【００７１】
半導体基板１２０である基板Ｓｉと半導体層１００であるＳｉ層との間に犠牲層となる絶縁体層１１０であるところのＳｉＯ₂層があり、半導体層１００には、センサ５０２、および、実施例１で述べた、間隔ｄを種々変えた（ｄ１〜ｄ４）モニタ用構造体を配置したエッチングモニタ５０１およびセンサを有する。
【００７２】
センサ５０２は、センサ貫通溝４０３、およびセンサ貫通穴４０４が、それぞれの間隔がｄ３となるように形成されており、これにより、センサ可動部４０１ａおよび４０１ｂが形成されている。また、センサ可動部４０１ａ、４０１ｂの下面にある絶縁体層１１０は除去されている。
【００７３】
さらに、センサ可動部４０１ａ、４０１ｂは６本の梁４０２によって固定部１０５に接続されており、
さらに、センサ可動部４０１ａ、４０１ｂは２本の梁４０５によってお互いを接続されており、
これら８本の梁によってセンサ可動部４０１は支持されている。
【００７４】
以上により、センサ可動部４０１ａ、および、４０１ｂが加速度に応じて動くことが可能な構造となっている。
【００７５】
前記半導体エッチングモニタおよびセンサ用部分を同一面上に有するウエハを用い、第１の実施例で述べた製造方法によって、犠牲層エッチングを行うものとする。ここで、センサ可動部４０１ａ，４０２ｂの下面の絶縁体層１１０を完全に除去するために、最も理想的なエッチング量はｄ３である。
【００７６】
さらにここで、エッチングモニタ５０１の中で、ｄ３のエッチング量を検知するパターン（ｃ）がスティッキングを起こし、かつ、パターン（ｂ）はスティッキングを起こしていないという時点で犠牲層エッチングを終了すれば、センサ可動部４０１ａ，４０２ｂの下面の絶縁体層１１０は完全に除去され、かつ、過剰エッチングが回避された犠牲層エッチングを行うことができる。
【００７７】
本実施例では、実施例１のモニタ用構造体を用いたが、実施例２のモニタ用構造体を用いても同様にセンサ部分の理想的なエッチングを達成できる。
【００７８】
本発明を具体的な実施態様に関して記載してきたが、これらの実施態様の詳細は限定的なものとして解釈してはならない。本発明の精神と範囲を逸脱することなく、種々の均等物、変更および修正が可能であり、このような同等な実施態様が本発明の一部であることを理解すべきである。
【００７９】
また、本発明は加速度センサに限定されるものではなく、圧力センサ、角加速度センサ、などの物理量センサを始め、変形を伴う構造体、あるいは、微小空間によって基板から分離された構造を用いる半導体デバイスを実現するのに有効である。
【００８０】
【発明の効果】
本発明の効果は、以下の点にある。
【００８１】
１）犠牲層エッチング時の問題である、エッチング不足、もしくは過剰エッチングを防止することができ、さらに、犠牲層エッチングの進行状況をインラインで確認することができる。
【００８２】
２）エッチング不足防止、もしくは過剰エッチング防止のための複雑なプロセスを必要としないため、低コストで半導体構造を用いたセンサを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係るエッチングモニタ用構造体の基本パターンを表す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は線Ａ−Ａ’における断面図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係るエッチングモニタのエッチング量検出原理を表す断面図であり、（ａ）から（ｅ）は各工程を表す図である。
【図３】（ａ）から（ｄ）は、種々の間隔ｄ（ｄ１からｄ４）を有するパターン群を配置したエッチングモニタの例を表す平面図である。
【図４】（ａ）から（ｂ）は、エッチングモニタの基本パターンの応用例を表す平面図である。
【図５】本発明の第２の実施例に係るエッチングモニタ用構造体の基本パターンの平面図および断面図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は線Ｂ−Ｂ’における断面図である。
【図６】本発明の第２の実施例に係るエッチングモニタのエッチング量検出原理を表す断面図であり、（ａ）から（ｆ）は各工程を表す図である。
【図７】本発明の第３の実施例に係るエッチングモニタおよびセンサの平面図および断面図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は線Ｃ−Ｃ’における断面図である。
【図８】従来例の力学量センサの製造方法およびエッチングの結果を表す断面図および従来例の力学量センサの平面図である。
【符号の説明】
１００半導体層
１０１可動部
１０２梁
１０３貫通溝
１０４貫通穴
１０５固定部
１０６エッチング量明記パターン
１０９レジスト
１１０絶縁体層
１２０半導体基板
１３０ＳｉＮ膜
２００エッチング液
３００表面張力
３０１引張り応力
３０２機械的応力
４０１センサ可動部
４０２センサ梁
４０３センサ貫通溝
４０４センサ貫通穴
４０５センサ梁
５０１エッチングモニタ
５０２センサ
１０基板Ｓｉ
１１絶縁体層
１２ポリシリコンもしくは活性層Ｓｉ
１３検出構造体
１４過剰エッチング領域
２０エッチング液[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is applied to a mechanical quantity sensor made of a semiconductor material and a manufacturing method thereof.
[0002]
[Prior art]
FIG. 8 shows a conventional example of a method for manufacturing a semiconductor dynamic quantity sensor.
[0003]
(A) An insulator layer 11 such as BPSG or PSG is formed on the upper surface of the substrate Si10, and polysilicon 12 serving as a movable electrode and a fixed electrode is generated. In some cases, an SOI wafer formed by bonding the substrate Si10, the insulator layer 11 made of an oxide film, and the active layer Si12 is used.
[0004]
(B) After patterning and etching the resist to form the detection structure 13 with polysilicon or active layer Si,
(C) The insulator layer 11 such as BPSG, PSG, or oxide film is subjected to sacrificial layer etching with an etchant 20 such as BHF.
[0005]
(D) After that, a replacement process is performed with a liquid such as pure water or IPA (isopropyl alcohol), followed by drying.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the manufacturing method of the above-described mechanical quantity sensor, it is impossible to check the progress of etching in-line in the sacrificial layer etching step, and the control of the etching amount has been performed exclusively by time. For this reason, the following problems have occurred, and this has been a factor in reducing the yield rate of sensors.
[0007]
That is, when the sacrificial layer etching time is insufficient, as shown in FIG. 8E, the insulating layer 11 on the lower surface of the detection structure 13 is not completely removed, and the detection structure 13 and the substrate Si10 are insulated. It remains connected via the body layer 11. For this reason, the detection structure 13 has a problem that it cannot be deformed according to a mechanical quantity input from the outside.
[0008]
If the sacrificial layer etching time is too long, an excessively etched region 14 is formed in the insulator layer 11 as shown in FIG. For this reason, when a mechanical quantity is inputted from the outside and the detection structure 13 is deformed, the location where the tensile stress or the compressive stress is most concentrated is shifted from an ideal position, which reduces the sensitivity of the sensor. The problem of inviting arises.
[0009]
The present invention has been made to solve the above problems.
[0010]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an etching amount detection method capable of easily detecting the etching amount of sacrificial layer etching.
[0011]
Furthermore, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a mechanical quantity sensor that can easily detect the etching amount of sacrificial layer etching and that can control the etching amount.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention uses the following means.
[0013]
In the first aspect of the present invention, a structure for semiconductor etching monitoring is obtained from a wafer having a three-layer structure in which a second-layer insulator layer and a third-layer semiconductor layer are formed on a first-layer semiconductor substrate. A structure having a through groove formed by etching the third semiconductor layer and one through hole, and the distance between the through groove and the through hole is the same. The second insulating layer is removed to form a movable portion and a fixed portion, and the movable portion is connected to the fixed portion by at least one beam. It is characterized by that.
[0014]
In the second aspect of the present invention, the structure for semiconductor etching monitoring is obtained from a wafer having a three-layer structure in which a second-layer insulator layer and a third-layer semiconductor layer are formed on a first-layer semiconductor substrate. And a structure having a through groove formed by etching the third semiconductor layer and two or more through holes, and the distance between adjacent through holes is the same, and the through groove and the through hole are formed. The distance between the holes is the same as the distance between the through holes, and the structure includes a portion that becomes a movable portion by removing the second insulating layer by wet etching, and a fixed portion. The part to be a part is connected to the fixed part by at least one beam.
[0015]
In the third aspect of the present invention, the structure for semiconductor etching monitoring is a three-layer wafer, in which the first layer is made of Si and the second layer is made of SiO ₂ formed by thermally oxidizing the third layer. An SOI (Silicon On Insulator) wafer in which the third layer is made of Si is used.
[0016]
In the fourth aspect of the present invention, in the semiconductor etching monitor structure, in a three-layer wafer, the first layer is made of Si, and the second layer is made of a PSG film, a BPSG film, and other silicon oxide films. A wafer selected from the group and having a third layer made of polycrystalline Si is used.
[0017]
In the fifth aspect of the present invention, the structure for semiconductor etching monitoring has a material film having a different thermal expansion coefficient or a film having internal stress on the upper surface of the beam as compared with the third semiconductor layer. It is characterized by being laminated.
[0018]
In a sixth aspect of the present invention, the semiconductor etching monitor structure is characterized in that the material film is made of SiN.
[0019]
In the seventh aspect of the present invention, the structure for a semiconductor etching monitor is a cantilever beam supported by a portion that becomes the movable portion being connected to the fixed portion by at least one beam. It is a structure.
[0020]
In the eighth aspect of the present invention, the semiconductor etching monitor structure includes a doubly supported beam supported by the movable part being connected to the fixed part by at least two beams. It is a structure.
[0021]
In a ninth aspect of the present invention, the semiconductor etching monitor is characterized in that at least one semiconductor etching monitor structure is disposed on the same surface of the wafer.
[0022]
In a tenth aspect of the present invention, a semiconductor etching monitor having two or more semiconductor etching monitor structures has a distance between a through groove and a through hole in one etching monitor structure, The distance between the through groove and the through hole is different.
[0023]
In an eleventh aspect of the present invention, a three-layer structure wafer for manufacturing a semiconductor sensor has the semiconductor etching monitor and the sensor portion on the same surface of the wafer.
[0024]
In a twelfth aspect of the present invention, in the etching amount detection method, the movable portion formed by removing the second insulator layer by wet etching in the semiconductor etching monitor is the second layer insulator. The amount of wet etching is determined by detecting that it is detached from the surface and deformed to the first layer side by the surface tension of the etching solution, or is fixed to the first layer. .
[0025]
In a thirteenth aspect of the present invention, the etching amount detection method comprises: a material film having a different thermal expansion coefficient than the third semiconductor layer or a film having an internal stress is laminated on the upper surface of the beam. In the semiconductor etching monitor, the movable portion formed by removing the second insulator layer by wet etching is separated from the insulator surface of the second layer, and the first stress is caused by the film stress of the material film. It is characterized in that the etching amount of the wet etching is determined by detecting the deformation to the first layer side or the deformation in the direction opposite to the first layer side.
[0026]
In a fourteenth aspect of the present invention, a method for manufacturing a semiconductor dynamic quantity sensor includes: forming a semiconductor dynamic quantity sensor portion and an etching monitor capable of detecting a wet etching amount on the same wafer; It is characterized in that an appropriate wet etching of the portion can be achieved.
[0027]
In a fifteenth aspect of the present invention, a method for manufacturing a semiconductor dynamic quantity sensor uses the etching monitor.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As used herein, “etching monitor” means an apparatus capable of confirming in-line the progress of sacrificial layer etching.
[0029]
As used herein, “etching monitor structure” means a structure for confirming the progress of sacrificial layer etching in-line.
[0030]
As used herein, “cantilever beam structure” means that the movable part has at least one connection part (beam) between the movable part and a fixed part located around the movable part. Refers to a structure on the same side. Specifically, the structures of FIG. 1A and FIG. 4A correspond, but are not limited thereto.
[0031]
As used herein, “both-end beam structure” means that the movable part has at least two or more connecting parts (beams) between the movable part and a fixed part located around the movable part. Means a structure existing on opposite sides. Specifically, the structures of FIG. 4B and FIG. 4C correspond, but are not limited thereto.
[0032]
As used in this specification, “a saddle type structure” means that the movable part has at least four or more connecting parts (beams) between the movable part and the fixed part located around the movable part. This is a structure in which a beam is present on each side. Specifically, the structure of (d) of FIG. 4 corresponds, but is not limited thereto.
[0033]
By using the means of the present invention, the following effects can be obtained.
[0034]
First, when wet etching of the second layer of the three-layer structure wafer is performed, the movable part of the etching monitor configured in the third layer is deformed to the first layer side due to the surface tension of the etching solution. Thus, a structure for detecting the etching amount of the wet etching can be provided.
[0035]
Secondly, the progress of the wet etching can be confirmed in-line, the etching amount of the wet etching can be accurately grasped, and the etching rate of the wet etching can be easily calculated. A monitor can be provided.
[0036]
Third, it is possible to provide a structure for detecting the etching amount of the wet etching of the insulator layer in the SOI wafer.
[0037]
Fourth, a PSG film, BPSG film, or silicon oxide in a wafer in which the first layer is made of Si, the second layer is made of a PSG film, a BPSG film, or other silicon oxide film, and the third layer is made of polycrystalline Si. A structure for detecting the etching amount of the wet etching of the film can be provided.
[0038]
Fifth, the planar shape of the etching monitor can have a degree of freedom. In addition, a degree of freedom can be given to the mechanical rigidity of the beam. Furthermore, it is possible to give a degree of freedom to the shape and amount of deformation of the movable part.
[0039]
Sixth, a structure for controlling the deformation direction of the movable part can be provided.
[0040]
Seventh, it is possible to provide a three-layer structure wafer having a semiconductor sensor portion and an etching monitor, and to provide a method for detecting the etching amount of wet etching using the wafer.
[0041]
Eighth, a three-layer structure wafer having a semiconductor sensor portion and an etching monitor is provided, the direction of deformation of the movable part in the etching monitor is controlled using the wafer, and the wet part is deformed by the deformation of the movable part. A method for detecting the etching amount of etching can be provided.
[0042]
Ninth, in the three-layer structure wafer, when wet etching is performed on the second insulator layer, a method of manufacturing a mechanical quantity sensor capable of achieving an appropriate etching amount by monitoring the etching amount Can be provided.
[0043]
【Example】
Example 1
As a first embodiment, FIG. 1 shows a basic pattern of an etching monitor structure manufactured by using the present invention, and FIG. 2 shows a function (etching amount detection method) of the etching monitor. 1A is a top view, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG.
[0044]
In FIG. 1, an etching monitor structure includes a substrate Si that is a semiconductor substrate 120, an SiO ₂ layer that is an insulator layer 110 that is a sacrificial layer, and an Si layer that is a semiconductor layer 100. The through-groove 103 and the through-hole 104 are formed so that the distance between them is d.
[0045]
Hereinafter, a method for detecting the etching amount will be described with reference to FIG.
[0046]
(A) An SOI wafer including Si as the semiconductor substrate 120, an SiO ₂ layer as the insulator layer 110, and an Si layer as the semiconductor layer 100 is manufactured.
[0047]
(B) Patterning is performed using a resist 109, and wet etching using a mixed solution of HF + HNO ₃ or dry etching using a mixed gas of SF ₆ + O ₂ is performed on the semiconductor layer 100, whereby the beam 102 (FIG. 1), the through groove 103, A through hole 104 is formed.
[0048]
(C) The movable portion 101 is formed by performing sacrificial layer etching using an etching solution 200 such as HF and removing the insulator layer 110. The movable part 101 is supported by connecting it to a fixed part 105 (FIG. 1) by a beam 102. The insulator layer 110 on the lower surface of the movable part 101 is completely removed, and the movable part 101 has a structure that can move freely.
[0049]
(D) The etching solution 200 is replaced with pure water or IPA, and then dried. At this time, a surface tension 300 is generated in a liquid such as IPA.
[0050]
(E) When the portion of the insulator layer 110 facing the lower surface of the movable portion 101 is completely removed by the sacrificial layer etching, the movable portion 101 is fixed to the semiconductor substrate 120 by the influence of the surface tension 300 ( Sticking).
[0051]
That is, when this sticking occurs, it can be said that the portion of the insulator layer 110 facing the lower surface of the movable portion 101 has been completely removed. In other words, the sacrificial layer etching amount> d. You can see that
[0052]
Further, in this embodiment, it is desirable to provide a plurality of pattern groups in which the interval d is variously changed as shown in FIG.
[0053]
In FIG. 3, four patterns (a), (b), (c), and (d) are prepared. (A) is a pattern of d1 = 5.0 μm, (b) is a pattern of d2 = 4.5 μm, (c) is a pattern of d3 = 4.0 μm, and (d) is a pattern of d4 = 3.5 μm. It is more convenient if this value is displayed as an etching amount specifying pattern as indicated by 106 in FIG.
[0054]
It is assumed that sacrificial layer etching is performed by the manufacturing method using the wafer on which the pattern group is arranged. Here, if the sticking is confirmed in the patterns (c) and (d) and the sticking is not confirmed in the patterns (a) and (b), the etching amount of the sacrificial layer etching is 4.0 μm to 4 μm. It can be determined that the distance is between 5 μm, and the etching amount can be grasped more accurately. In this embodiment, the interval d is set to 0.5 μm steps. However, if this step amount is changed as necessary, the detection resolution of the etching amount can be varied.
[0055]
Furthermore, a pattern shape as shown in FIG. 4 may be used for the basic pattern of the etching monitor used in this embodiment. The pattern shape will be described below.
[0056]
(A) A so-called cantilever structure in which two beams 102a and 102b are formed on one side of the movable portion 101a and are connected to and supported by the semiconductor layer 100 by the beams. When the dimensions of the main parts are the same as those of the structure of FIG. 1, it is possible to increase the mechanical rigidity compared to the structure of FIG.
[0057]
(B) A so-called doubly supported beam structure in which two beams 102c and 102d are formed on two opposing sides of the movable portion 101b and connected to and supported by the semiconductor layer 100 by the beams, FIG. When the dimensions of the main part are the same as the structure of FIG. 1, the mechanical rigidity can be made higher than that of the structure of FIG.
[0058]
(C) A so-called doubly supported beam structure in which four beams 102e, 102f, 102g, and 102h are formed on two opposing sides of the movable portion 101c, and are connected to and supported by the semiconductor layer 100 by the beams. . When the dimensions of the main part are the same as the structure of (b), the mechanical rigidity can be made higher than that of the structure of (b).
[0059]
(D) Four beams 102i, 102j, 102k, 102l are formed on each side of the movable portion 101d, and the planar shape of the beams is L-shaped, and is connected to the semiconductor layer 100 by the beams. Supported, so-called saddle-shaped structure. When the dimensions of the main parts are the same as the structure of FIG. 1, the mechanical rigidity can be made lower than that of the structure of FIG.
[0060]
Example 2
As a second embodiment, FIG. 5 shows a basic pattern of an etching monitor structure manufactured by using the present invention, and FIG. 6 shows an etching monitor function (etching amount detection method). 5A is a top view, and FIG. 5B is a sectional view taken along line BB ′ in FIG. 5A.
[0061]
In FIG. 5, the structure for etching monitoring has a SiO ₂ layer that is an insulator layer 110 serving as a sacrificial layer between a substrate Si that is a semiconductor substrate 120 and a Si layer that is a semiconductor layer 100. In the semiconductor layer 100, the through groove 103 and the through hole 104 are formed so that the distance between them is d. Further, a SiN film 130 is laminated and patterned on the upper surface of the beam 102.
[0062]
Hereinafter, a method for detecting the etching amount will be described with reference to FIG.
[0063]
(A) The SOI wafer is composed of a substrate Si as the semiconductor substrate 120, a Si layer as the semiconductor layer 100, and a SiO ₂ layer as the insulator layer 110.
[0064]
(B) The SiN film 130 is laminated on the upper surface of the semiconductor layer 100, and the resist 109a is patterned and processed by etching so that the SiN film 130 is finally formed only on the upper surface of the beam 102 (FIG. 5). .
[0065]
(C) The resist 109b is patterned, and wet etching with HF + HNO ₃ mixed solution or dry etching with SF ₆ + O ₂ mixed gas is performed on the semiconductor layer 100, thereby forming the beam 102, the through groove 103, and the through hole 104. To do.
[0066]
(D) The movable portion 101 is formed by performing sacrificial layer etching using an etching solution 200 such as HF and removing the insulator layer 110. The movable part 101 is supported by connecting it to a fixed part 105 (FIG. 5) by a beam 102. The insulator layer 110 on the lower surface of the movable part 101 is completely removed, and the movable part 101 has a structure that can move freely.
[0067]
(E) The etching solution 200 is replaced with pure water or IPA, and then dried. At this time, a surface tension 300 is generated in a liquid such as IPA. At the same time, due to the difference in thermal expansion coefficient between the SiN film 130 and the semiconductor layer 100 or due to the tensile internal stress of the SiN film 130, a tensile stress 301 is generated in the SiN film 130, and the movable part 101 caused by the tensile stress 301 is generated. A mechanical stress 302 is generated that attempts to lift the surface upward.
[0068]
(F) In the case where the portion of the insulator layer 110 facing the lower surface of the movable portion 101 is completely removed by the sacrificial layer etching,
If (mechanical stress 302 + spring force of beam 102) <surface tension 300, movable portion 101 sticks to substrate Si 120, but (mechanical stress 302 + spring force of beam 102) ≧ surface tension 300. If it is designed, the sticking of the movable part 101 to the substrate Si 120 can be avoided. Further, when the liquid generated by the surface tension 300 is completely dried, the surface tension 300 disappears. As a result, the movable portion 101 is deformed in the opposite direction to the substrate Si120.
[0069]
That is, when the above-described deformation occurs, it can be said that the portion of the insulating layer 110 facing the lower surface of the movable portion 101 is completely removed. In other words, the sacrificial layer etching amount> d. You can see that there was.
[0070]
Example 3
As a third embodiment, an acceleration sensor manufactured using the present invention is shown in FIG.
[0071]
Between the substrate Si, which is the semiconductor substrate 120, and the Si layer, which is the semiconductor layer 100, there is an SiO ₂ layer that is an insulator layer 110 that becomes a sacrificial layer. The semiconductor layer 100 includes a sensor 502 and an embodiment. 1 includes the etching monitor 501 and the sensor in which the structures for monitoring (d1 to d4) in which the distance d is variously changed are arranged.
[0072]
In the sensor 502, the sensor through groove 403 and the sensor through hole 404 are formed so that the distance between them is d3, thereby forming the sensor movable parts 401a and 401b. Further, the insulator layer 110 on the lower surfaces of the sensor movable parts 401a and 401b is removed.
[0073]
Furthermore, the sensor movable parts 401a and 401b are connected to the fixed part 105 by six beams 402,
Furthermore, the sensor movable parts 401a and 401b are connected to each other by two beams 405,
The sensor movable portion 401 is supported by these eight beams.
[0074]
As described above, the sensor movable parts 401a and 401b have a structure that can move according to the acceleration.
[0075]
Sacrificial layer etching is performed by the manufacturing method described in the first embodiment using a wafer having the semiconductor etching monitor and the sensor portion on the same surface. Here, in order to completely remove the insulator layer 110 on the lower surfaces of the sensor movable parts 401a and 402b, the most ideal etching amount is d3.
[0076]
Further, here, in the etching monitor 501, if the pattern (c) for detecting the etching amount of d3 causes sticking and the pattern (b) does not cause sticking, the sacrificial layer etching is terminated. The insulator layer 110 on the lower surfaces of the sensor movable parts 401a and 402b is completely removed, and sacrificial layer etching in which excessive etching is avoided can be performed.
[0077]
In the present embodiment, the monitoring structure of the first embodiment is used, but ideal etching of the sensor portion can be similarly achieved even when the monitoring structure of the second embodiment is used.
[0078]
Although the invention has been described with reference to specific embodiments, the details of these embodiments should not be construed as limiting. It should be understood that various equivalents, changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention, and that such equivalent embodiments are part of the invention.
[0079]
In addition, the present invention is not limited to an acceleration sensor, and includes a physical quantity sensor such as a pressure sensor and an angular acceleration sensor, a semiconductor device using a structure with deformation, or a structure separated from a substrate by a minute space. It is effective to realize.
[0080]
【The invention's effect】
The effects of the present invention are as follows.
[0081]
1) Insufficient etching or excessive etching, which is a problem during sacrificial layer etching, can be prevented, and the progress of sacrificial layer etching can be confirmed in-line.
[0082]
2) Since a complicated process for preventing insufficient etching or preventing excessive etching is not required, a sensor using a semiconductor structure can be manufactured at a low cost.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are views showing a basic pattern of an etching monitor structure according to a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA ′;
FIGS. 2A to 2E are sectional views showing the etching amount detection principle of the etching monitor according to the first embodiment of the present invention, and FIGS.
FIGS. 3A to 3D are plan views showing examples of an etching monitor in which pattern groups having various intervals d (d1 to d4) are arranged.
4A to 4B are plan views illustrating application examples of a basic pattern of an etching monitor. FIG.
FIGS. 5A and 5B are a plan view and a sectional view of a basic pattern of an etching monitor structure according to a second embodiment of the present invention, wherein FIG. 5A is a plan view and FIG. 5B is a sectional view taken along line BB ′; It is.
FIGS. 6A to 6F are cross-sectional views illustrating the etching amount detection principle of an etching monitor according to a second embodiment of the present invention, and FIGS.
7A and 7B are a plan view and a cross-sectional view of an etching monitor and a sensor according to a third embodiment of the present invention, where FIG. 7A is a plan view and FIG. 7B is a cross-sectional view along line CC ′.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a manufacturing method of a mechanical quantity sensor of a conventional example and a result of etching, and a plan view of the mechanical quantity sensor of the conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Semiconductor layer 101 Movable part 102 Beam 103 Through groove 104 Through hole 105 Fixed part 106 Etching amount specification pattern 109 Resist 110 Insulator layer 120 Semiconductor substrate 130 SiN film 200 Etchant 300 Surface tension 301 Tensile stress 302 Mechanical stress 401 Sensor movable Numeral 402 Sensor beam 403 Sensor through groove 404 Sensor through hole 405 Sensor beam 501 Etching monitor 502 Sensor 10 Substrate Si
11 Insulator layer 12 Polysilicon or active layer Si
13 Detection structure 14 Overetching region 20 Etching solution

Claims

A wafer having a three-layer structure in which a second-layer insulator layer and a third-layer semiconductor layer are formed on a first-layer semiconductor substrate;
A structure having a through groove and one through hole formed by etching a third semiconductor layer,
The distance between the through groove and the through hole is the same,
The structure includes a portion that becomes a movable portion by removing the second insulator layer by wet etching, and a fixed portion.
A structure for a semiconductor etching monitor, wherein the movable portion is connected to the fixed portion by at least one beam.

A wafer having a three-layer structure in which a second-layer insulator layer and a third-layer semiconductor layer are formed on a first-layer semiconductor substrate;
A structure having a through groove and two or more through holes formed by etching a third semiconductor layer,
The distance between adjacent through holes is the same, and the distance between the through groove and the through hole is the same as the distance between the through holes,
The structure includes a portion that becomes a movable portion by removing the second insulator layer by wet etching, and a fixed portion.
A structure for a semiconductor etching monitor, wherein the movable portion is connected to the fixed portion by at least one beam.

In a three-layer wafer, an SOI (Silicon On Insulator) wafer is used in which the first layer is made of Si, the second layer is made of SiO ₂ formed by thermally oxidizing the third layer, and the third layer is made of Si. 3. A structure for monitoring a semiconductor etching according to claim 1, wherein the structure is a semiconductor etching monitor.

In a three-layer wafer, a wafer in which the first layer is selected from the group consisting of Si, the second layer is selected from the group consisting of PSG film, BPSG film, and other silicon oxide films, and the third layer is formed of polycrystalline Si. 3. The structure for monitoring a semiconductor etching according to claim 1, wherein the structure is used.

5. The semiconductor etching monitor according to claim 3, wherein a material film having a different thermal expansion coefficient from that of the third semiconductor layer or a film having an internal stress is laminated on the upper surface of the beam. Structure.

6. The semiconductor etching monitor structure according to claim 5, wherein the material film is made of SiN.

The part which becomes the said movable part is a cantilever structure supported by connecting with the said fixing | fixed part by at least 1 or more beam, It is any one of Claim 1 to 6 characterized by the above-mentioned. 2. A structure for semiconductor etching monitor according to 1.

The part which becomes the said movable part is a double-supported beam structure supported by connecting with the said fixed part by the at least 2 or more beam, The any one of Claim 1 to 6 characterized by the above-mentioned. 2. A structure for semiconductor etching monitor according to 1.

A semiconductor etching monitor, wherein at least one structure for semiconductor etching monitoring according to any one of claims 1 to 8 is disposed on the same surface of a wafer.

In a semiconductor etching monitor having two or more semiconductor etching monitor structures, the distance between the through groove and the through hole in one etching monitor structure is different from the distance between the through groove and the through hole in another etching monitor structure. The semiconductor etching monitor according to claim 9.

11. A three-layer wafer for manufacturing a semiconductor sensor, comprising the semiconductor etching monitor and the sensor portion according to claim 9 on the same surface of the wafer.

11. The semiconductor etching monitor according to claim 9, wherein the movable part formed by removing the second insulator layer by wet etching is deformed to the first layer side by the surface tension of the etching solution. Or by detecting sticking to the first layer,
An etching amount detection method, comprising: determining an etching amount of the wet etching.

11. The semiconductor etching monitor according to claim 9 , wherein a material film having a thermal expansion coefficient different from that of the third semiconductor layer or a film having an internal stress is laminated on the upper surface of the beam. The movable part formed by removing the insulator layer of the layer by wet etching is deformed to the first layer side by the film stress of the material film, or in the direction opposite to the first layer side. By detecting the deformation,
An etching amount detection method, comprising: determining an etching amount of the wet etching.

In the manufacturing method of the semiconductor dynamic quantity sensor,
By forming an etching monitor according to claim 9 or 10 capable of detecting the semiconductor dynamic quantity sensor portion and the wet etching amount on the same wafer,
A method of manufacturing a semiconductor dynamic quantity sensor, characterized in that appropriate wet etching of the sensor portion can be achieved.