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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024081034
(43)【公開日】2024-06-17
(54)【発明の名称】ＭＥＭＳセンサおよびＭＥＭＳセンサの製造方法
(51)【国際特許分類】
G01L 9/00 20060101AFI20240610BHJP
B81B 3/00 20060101ALI20240610BHJP
B81C 1/00 20060101ALI20240610BHJP
H01L 29/84 20060101ALI20240610BHJP
【ＦＩ】
G01L9/00 305A
G01L9/00 305B
B81B3/00
B81C1/00
H01L29/84 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022194457
(22)【出願日】2022-12-05
(71)【出願人】
【識別番号】000116024
【氏名又は名称】ローム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002310
【氏名又は名称】弁理士法人あい特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】櫻木 正広
【テーマコード（参考）】
2F055
3C081
4M112
【Ｆターム（参考）】
2F055BB05
2F055CC02
2F055DD05
2F055EE25
2F055FF38
2F055GG11
3C081AA01
3C081AA17
3C081BA04
3C081BA22
3C081BA45
3C081BA48
3C081BA53
3C081CA02
3C081CA14
3C081CA28
3C081CA29
3C081CA40
3C081DA03
3C081DA27
3C081DA29
3C081DA30
3C081EA03
4M112AA01
4M112BA07
4M112CA01
4M112CA16
4M112DA03
4M112EA02
4M112FA01
(57)【要約】
【課題】圧力を良好に検出できる静電容量型のＭＥＭＳセンサを提供する。
【解決手段】ＭＥＭＳセンサ１は、第１面３および第２面４を有し、キャビティ６を有する半導体基板２と、第１面３において、キャビティ６を密閉するメンブレン７と、キャビティ６の底部６ｅに形成された第１導電型の第１領域１１と、メンブレン７に形成され、キャビティ６を挟んで第１領域１１に対向する第２導電型の第２領域１２とを含む。半導体基板２は、第２導電型である。第１領域１１は、キャビティ６の底部６ｅだけでなく、キャビティ６の側部６ｆにも形成されている。
【選択図】図２
【解決手段】ＭＥＭＳセンサ１は、第１面３および第２面４を有し、キャビティ６を有する半導体基板２と、第１面３において、キャビティ６を密閉するメンブレン７と、キャビティ６の底部６ｅに形成された第１導電型の第１領域１１と、メンブレン７に形成され、キャビティ６を挟んで第１領域１１に対向する第２導電型の第２領域１２とを含む。半導体基板２は、第２導電型である。第１領域１１は、キャビティ６の底部６ｅだけでなく、キャビティ６の側部６ｆにも形成されている。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１面および前記第１面の反対側の第２面を有し、キャビティを有する半導体基板と、
前記第１面において、前記キャビティを密閉するメンブレンと、
前記キャビティの底部に形成された第１導電型の第１領域と、
前記メンブレンに形成され、前記キャビティを挟んで前記第１領域に対向する第２導電型の第２領域とを含む、ＭＥＭＳセンサ。
前記第１面において、前記キャビティを密閉するメンブレンと、
前記キャビティの底部に形成された第１導電型の第１領域と、
前記メンブレンに形成され、前記キャビティを挟んで前記第１領域に対向する第２導電型の第２領域とを含む、ＭＥＭＳセンサ。
【請求項2】
前記半導体基板が第２導電型であり、
前記第１領域は、前記キャビティの前記底部および前記キャビティの側部に形成された領域を含む、請求項１に記載のＭＥＭＳセンサ。
前記第１領域は、前記キャビティの前記底部および前記キャビティの側部に形成された領域を含む、請求項１に記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項3】
前記第１領域において、前記キャビティの前記底部を形成する部分の濃度と、前記キャビティの前記側部を形成する部分の濃度とが等しい、請求項２に記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項4】
前記第１領域は、前記キャビティの前記底部を形成する第１濃度の第１部分と、前記キャビティの前記側部に形成された前記第１濃度よりも低濃度の第２部分とを含む、請求項２に記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項5】
前記第１領域において前記キャビティの前記側部を形成する部分が、前記第２領域の周囲を取り囲んでいる、請求項２～４のいずれか一項に記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項6】
前記第２領域が、前記第１面で露出しており、
前記第１領域が、前記第１面で露出している、請求項２～４のいずれか一項に記載のＭＥＭＳセンサ。
前記第１領域が、前記第１面で露出している、請求項２～４のいずれか一項に記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項7】
前記第１面において前記第１領域に接続された第１コンタクトと、
前記第１面において前記第２領域に接続された第２コンタクトとをさらに含む、請求項６に記載のＭＥＭＳセンサ。
前記第１面において前記第２領域に接続された第２コンタクトとをさらに含む、請求項６に記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項8】
前記半導体基板が第１導電型である、請求項１に記載のＭＥＭＳセンサ。
【請求項9】
第１面および前記第１面の反対側の第２面を有する半導体基板の前記第１面に第１導電型の不純物を導入することにより、第１導電型の第１拡散層を形成する第１拡散層形成工程と、
前記第１拡散層の内部に、前記第１拡散層により周囲が取り囲まれたキャビティを形成し、かつ前記キャビティを密閉するメンブレンを形成するキャビティ形成工程と、
前記メンブレンに第２導電型の不純物を導入することにより、前記キャビティの底部の前記第１拡散層に対向するように、第２導電型の拡散層を形成する第２拡散層形成工程と、を含む、ＭＥＭＳセンサの製造方法。
前記第１拡散層の内部に、前記第１拡散層により周囲が取り囲まれたキャビティを形成し、かつ前記キャビティを密閉するメンブレンを形成するキャビティ形成工程と、
前記メンブレンに第２導電型の不純物を導入することにより、前記キャビティの底部の前記第１拡散層に対向するように、第２導電型の拡散層を形成する第２拡散層形成工程と、を含む、ＭＥＭＳセンサの製造方法。
【請求項10】
前記キャビティ形成工程は、
前記第１拡散層に、前記第１面から凹む複数の穴を形成する穴形成工程と、
前記複数の穴を介して前記第１拡散層を等方的にエッチングすることにより、前記複数の穴の下方に連結キャビティを形成する連結キャビティ形成工程と、
前記複数の穴の周囲の前記第１拡散層の半導体材料を部分的に移動させることにより、前記複数の穴を塞いで前記連結キャビティを密閉することにより前記メンブレンを形成し、前記キャビティを形成する穴閉塞工程とを含む、請求項９に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
前記第１拡散層に、前記第１面から凹む複数の穴を形成する穴形成工程と、
前記複数の穴を介して前記第１拡散層を等方的にエッチングすることにより、前記複数の穴の下方に連結キャビティを形成する連結キャビティ形成工程と、
前記複数の穴の周囲の前記第１拡散層の半導体材料を部分的に移動させることにより、前記複数の穴を塞いで前記連結キャビティを密閉することにより前記メンブレンを形成し、前記キャビティを形成する穴閉塞工程とを含む、請求項９に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
【請求項11】
前記複数の穴の側壁および前記複数の穴の底壁に保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記複数の穴の前記底壁から前記保護膜を除去する保護膜除去工程とをさらに含み、
前記連結キャビティ形成工程は、前記複数の穴を介したエッチングを行うことにより前記連結キャビティを形成するエッチング工程を含む、請求項１０に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
前記複数の穴の前記底壁から前記保護膜を除去する保護膜除去工程とをさらに含み、
前記連結キャビティ形成工程は、前記複数の穴を介したエッチングを行うことにより前記連結キャビティを形成するエッチング工程を含む、請求項１０に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
【請求項12】
前記エッチング工程の後に、前記複数の穴の前記側壁から前記保護膜を除去する第２保護膜除去工程をさらに含む、請求項１１に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
【請求項13】
前記第１拡散層形成工程は、第２導電型のベース基板の表面に第１導電型の不純物を選択的に導入することにより、第１濃度を有する第１濃度拡散層を形成する工程と、前記第１濃度拡散層を覆うように第２導電型のエピタキシャル層を形成する工程と、前記エピタキシャル層の表面に第１導電型の不純物を導入することにより、前記第１濃度よりも低い第２濃度を有する第２濃度拡散層を形成する工程とを含み、
前記キャビティ形成工程は、底部に前記第１濃度拡散層が形成され、かつ天部および側部に前記第２濃度拡散層を有する前記キャビティを形成する工程を含む、請求項９～１２のいずれか一項に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
前記キャビティ形成工程は、底部に前記第１濃度拡散層が形成され、かつ天部および側部に前記第２濃度拡散層を有する前記キャビティを形成する工程を含む、請求項９～１２のいずれか一項に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
【請求項14】
前記キャビティ形成工程は、
前記第２濃度拡散層に、前記第１面から凹み、前記第２濃度拡散層内に底壁を有する複数の穴を形成する穴形成工程と、
前記複数の穴を介して前記第２濃度拡散層および第１濃度拡散層を等方的にエッチングすることにより、前記複数の穴の下方に前記第１濃度拡散層と前記第２濃度拡散層との境界よりも第２面側に底部を有する連結キャビティを形成する連結キャビティ形成工程と、
前記複数の穴の周囲の前記第１拡散層の半導体材料を部分的に移動させることにより、前記複数の穴を塞いで前記連結キャビティを密閉することにより前記メンブレンを形成し、前記キャビティを形成する穴閉塞工程とを含む、請求項１３に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
前記第２濃度拡散層に、前記第１面から凹み、前記第２濃度拡散層内に底壁を有する複数の穴を形成する穴形成工程と、
前記複数の穴を介して前記第２濃度拡散層および第１濃度拡散層を等方的にエッチングすることにより、前記複数の穴の下方に前記第１濃度拡散層と前記第２濃度拡散層との境界よりも第２面側に底部を有する連結キャビティを形成する連結キャビティ形成工程と、
前記複数の穴の周囲の前記第１拡散層の半導体材料を部分的に移動させることにより、前記複数の穴を塞いで前記連結キャビティを密閉することにより前記メンブレンを形成し、前記キャビティを形成する穴閉塞工程とを含む、請求項１３に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
【請求項15】
前記キャビティ形成工程は、
前記第１拡散層に、前記第１面から凹む複数の穴を形成する穴形成工程と、
前記複数の穴の周囲の前記第１拡散層の半導体材料を部分的に移動させることにより、前記複数の穴を塞ぎ、前記キャビティを形成する穴閉塞工程とを含む、請求項９に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
前記第１拡散層に、前記第１面から凹む複数の穴を形成する穴形成工程と、
前記複数の穴の周囲の前記第１拡散層の半導体材料を部分的に移動させることにより、前記複数の穴を塞ぎ、前記キャビティを形成する穴閉塞工程とを含む、請求項９に記載のＭＥＭＳセンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ＭＥＭＳセンサおよびＭＥＭＳセンサの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、キャビティと、キャビティ上を閉塞する可動部とを備えたＭＥＭＳセンサを開示している。キャビティ内の圧力変動に伴う可動部の移動に基づいて、ＭＥＭＳセンサに生じる圧力が検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２１－０２５９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示の一実施形態は、圧力を良好に検出できる静電容量型のＭＥＭＳセンサおよびＭＥＭＳセンサの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の一実施形態は、第１面および前記第１面の反対側の第２面を有し、キャビティを有する半導体基板と、前記第１面において、前記キャビティを密閉するメンブレンと、前記キャビティの底部に形成された第１導電型の第１領域と、前記メンブレンに形成され、前記キャビティを挟んで前記第１領域に対向する第２導電型の第２領域とを含む、ＭＥＭＳセンサを提供する。
【0006】
本開示の一実施形態は、第１面および前記第１面の反対側の第２面を有する半導体基板の前記第１面に第１導電型の不純物を導入することにより、第１導電型の第１拡散層を形成する第１拡散層形成工程と、前記第１拡散層の内部に、前記第１拡散層により周囲が取り囲まれたキャビティを形成し、かつ前記キャビティを密閉するメンブレンを形成するキャビティ形成工程と、前記メンブレンに第２導電型の不純物を導入することにより、前記キャビティの底部の前記第１拡散層に対向するように、第２導電型の拡散層を形成する第２拡散層形成工程と、を含む、ＭＥＭＳセンサの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【0007】
本開示の一実施形態に係るＭＥＭＳセンサによれば、メンブレンに形成された第２導電型の第２領域が、キャビティの底部に形成された第１導電型の第１領域と、キャビティを挟んで対向する。メンブレンが第１面側から圧力を受けると、キャビティの内部と外部との間に差圧が生じることによってメンブレンが半導体基板の厚さ方向に変形する。メンブレンの変形により第１領域と第２領域との間隔が変化し、第１領域と第２領域との間の静電容量が変化する。メンブレンによってキャビティが密閉されているので、キャビティ内を真空に保つことができ、キャビティ内部への水分等の湿気の侵入を防止することができる。そのため、水分等に起因する第１領域と第２領域との貼り付きを防止できる。導電型の互いに異なる第１領域および第２領域を電極部として用いることで、これらの電極部の間の静電容量の変化に基づいて、圧力を良好に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
【0010】
ＭＥＭＳセンサ１は、静電容量型のセンサである。ＭＥＭＳセンサ１は、たとえば、気圧センサ、圧力センサ等の各種センサに適用できる。ＭＥＭＳセンサ１は、半導体基板２を備えている。本実施形態では、半導体基板２はｐ型（第２導電型）半導体基板である。本実施形態では、半導体基板２は、シリコン基板である。半導体基板２は、第１面３およびその反対側の第２面４を有している。半導体基板２の第１面３および第２面４は、それぞれ、半導体基板２の表面および裏面と称してもよい。また、半導体基板２は、端面５を有している。本実施形態では、半導体基板２は、平面視四角形状に形成されている。端面５は、平面視において半導体基板２の４辺を形成する４つの端面５を含む。半導体基板２の端面５は、半導体基板２の側面と称してもよいし、第３面と称してもよい。また、半導体基板２の厚さは、たとえば、１００μｍ以上７７５μｍ以下である。
【0011】
半導体基板２は、キャビティ６と、第１面３に形成されたメンブレン７と、固定部８とを有する。キャビティ６は、半導体基板２の内部に形成された空洞である。メンブレン７は、たとえば膜状であり、キャビティ６の開口部に配置されて、キャビティ６を密閉している。固定部８は、メンブレン７を支持する部位である。本実施形態では、半導体基板２のうち、キャビティ６およびメンブレン７を除いた部位が、固定部８である。
【0012】
キャビティ６は、図１に示すように、平面視略四角形状に形成されている。キャビティ６は、平面視において、第１辺６Ａ、第２辺６Ｂ、第３辺６Ｃおよび第４辺６Ｄを有している。キャビティ６の深さＤは、たとえば、０．５μｍ以上２０μｍ以下である。キャビティ６の深さＤは、メンブレン７の対向面７ａからキャビティ６の底部６ｅまでの距離であってもよい。
【0013】
メンブレン７は、一定の厚さを有している。メンブレン７の厚さは、たとえば１μｍ以上３０μｍ以下である。より好ましくは、メンブレン７の厚さは、たとえば７μｍである。メンブレン７は、キャビティ６の底部６ｅに対向する対向面７ａを有している。メンブレン７は、キャビティ６に対して変形可能である。メンブレン７と固定部８との境界線は、平面視略四角形状であり、平面視でキャビティ６の４つの辺６Ａ～６Ｄに揃っている。キャビティ６はメンブレン７によって密閉されているため、キャビティ６内は、真空に保たれている。メンブレン７は、真空に対する周囲の大気圧の差の変動に伴って半導体基板２の厚さ方向に変形する。
【0014】
半導体基板２は、ｎ型（第１導電型）の第１領域１１と、ｐ型（第２導電型）の第２領域１２と、ｐ型の第３領域６１とを備えている。第２領域１２は、第１領域１１に対し、半導体基板２の厚さ方向にキャビティ６を挟んで対向している。第３領域６１は、半導体基板２において第１領域１１および第２領域１２を除くｐ型領域により形成されている。本実施形態では、ｐ型の第３領域６１が半導体基板２の第１面３から第２面４まで厚さ方向の全体にわたって形成されている。第１領域１１がキャビティ６を取り囲むように第３領域６１の表層部に選択的に形成され、さらに第２領域１２が、第１領域１１よりも内側の領域において第１領域１１の表層部に選択的に形成されている。
【0015】
第１領域１１は、キャビティ６の底部６ｅを形成する第１部分１１ａと、キャビティ６の側部６ｆを形成する第２部分１１ｂとを含む。第１部分１１ａが平面視四角形状に形成されており、第２部分１１ｂは、第１部分１１ａの周縁部の全体にわたって平面視環状に形成され、キャビティ６を取り囲んでいる。第２部分１１ｂは、第１部分１１ａの周縁部を起点にして第１面３まで延びている。第１部分１１ａの下面（第２面４側の端面）と第２部分１１ｂの下面（第２面４側の端面）は、第２面４に沿う横方向に面一である。第１部分１１ａおよび第２部分１１ｂは、いずれもｎ型の拡散層によって形成されている。第１部分１１ａおよび第２部分１１ｂのｎ型の不純物濃度は、１．０×１０１５ｃｍ－３以上１．０×１０１９ｃｍ－３以下であってもよい。
【0016】
第２領域１２は、メンブレン７の厚さ方向において対向面７ａから第１面３まで形成されており、対向面７ａおよび第１面３に露出した面である。第２領域１２は、第１面３に沿う横方向において、メンブレン７の中心からメンブレン７の周縁（メンブレン７と固定部８との境界１４）にまでメンブレン７の全体にわたって延びている。第２領域１２の周囲は、第１領域１１の第２部分１１ｂによって取り囲まれている。換言すると、第１領域１１の第２部分１１ｂが、第２領域１２の周囲を取り囲んでいる。第２領域１２の外周は、第２部分１１ｂに接している。図１に示すように、第２領域１２と第２部分１１ｂとの境界１３は、メンブレン７と固定部８との境界１４（つまり、キャビティ６の外周縁）よりも、外側（４つの端面５側）に寄っている。
【0017】
これにより、第２領域１２は、キャビティ６の４つの辺６Ａ～６Ｄよりも横方向外側に引き出された引き出し部６２を有している。引き出し部６２は、図１に示すように、４つの辺６Ａ～６Ｄの全周にわたって環状に形成されている。引き出し部６２の一部は、対向面７ａよりもキャビティ６の底部６ｅ側にキャビティ６の側部６ｆに沿って突出しており、キャビティ６の側部６ｆの上端部を形成している。
【0018】
第２領域１２は、ｐ型の拡散層によって形成されている。第２領域１２は、メンブレン７の全域に形成されている。第２領域１２のｐ型の不純物濃度は、１．０×１０１５ｃｍ－３以上１．０×１０２１ｃｍ－３以下であってもよい。
【0019】
第３領域６１は、半導体基板２の第２面４を形成する第１部分６１ａと、半導体基板２の端面５を形成する第２部分６１ｂとを含む。第１部分６１ａが平面視四角形状に形成されており、第２部分６１ｂは、第１部分６１ａの周縁部の全体にわたって平面視環状に形成され、第１領域１１を取り囲んでいる。第２部分６１ｂは、第２面４から第１面３まで延びている。第１部分６１ａの下面および第２部分６１ｂの下面は、面一に形成されて第２面４を形成している。
【0020】
図２を参照して、半導体基板２の第１面３には、絶縁層１５が形成されている。絶縁層１５は、たとえば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）や窒化シリコン（ＳｉＮ）からなっていてもよい。絶縁層１５は、メンブレン７および固定部８を覆っている。より具体的には、絶縁層１５は、第１面３の全体を一体的に覆っている。
【0021】
図１を参照して、ＭＥＭＳセンサ１は、さらに、金属端子１６，１７と、コンタクト１８，１９とを含む。金属端子１６，１７は、第１金属端子１６と、第２金属端子１７とを備えている。金属端子１６，１７は、絶縁層１５上に形成されている。金属端子１６，１７は、平面視において、半導体基板２の端面５に沿って互いに間隔を空けて配置されている。コンタクト１８，１９は、第１コンタクト１８と、第２コンタクト１９とを備えている。第１コンタクト１８の一端は、絶縁層１５に形成されたコンタクト穴２０（図２参照）を介して、第１面３において、第１領域１１の第２部分１１ｂに接続されている。第１コンタクト１８の他端は、第１金属端子１６に接続されている。第２コンタクト１９の一端は、絶縁層１５に形成されたコンタクト穴２１（図２参照）を介して、第１面３において、第２領域１２に接続されている。第２コンタクト１９の他端は、第２金属端子１７に接続されている。
【0022】
なお、図示はしないが、絶縁層１５上には、第１および第２金属端子１６，１７ならびに第１および第２コンタクト１８，１９を覆うパッシベーション膜が形成されていてもよい。
【0023】
前述のように、ＭＥＭＳセンサ１は、静電容量型のセンサである。第１および第２金属端子１６，１７にバイアス電圧が印加されると、第１コンタクト１８および第２コンタクト１９にバイアス電圧が与えられる。これにより、第１領域１１の第１部分１１ａと第２領域１２との電位差が一定になり、導電型の互いに異なる第１領域１１および第２領域１２が電極部として機能する。
【0024】
【0025】
ＭＥＭＳセンサ１を製造するには、たとえば、図３Ａに示すように、シリコン基板からなる半導体基板２が準備される。半導体基板２は、ｐ型の半導体ウエハである。
【0026】
半導体基板２の第１面３に、ｎ型の不純物が選択的に導入される。これにより、半導体基板２の第１面３に、ｎ型の第１拡散層３１が形成される（第１拡散層形成工程）。
【0027】
次に、図３Ｂに示すように、第１拡散層３１に、第１面３から凹む複数の穴３２が形成される（穴形成工程）。複数の穴３２の形成は、たとえば、深堀りエッチング（ボッシュ法等）により行われる。ボッシュ法では、形成される複数の穴３２は、深さ方向の直角の断面積が一定である。
【0028】
次に、図３Ｃに示すように、ＣＶＤ等の手法により、第１面３と、複数の穴３２の側壁３３と、複数の穴３２の底壁３４とに、保護膜３５が形成される（保護膜形成工程）。これにより、第１面３、複数の穴３２の側壁３３および複数の穴３２の底壁３４が保護膜３５によって覆われる。保護膜３５は、たとえば酸化シリコン（ＳｉＯ２）である。
【0029】
次に、複数の穴３２の底壁３４から保護膜３５が除去される（保護膜除去工程）。これにより、複数の穴３２の内部において保護膜３５から底壁３４が露出した状態になる。
【0030】
次に、図３Ｄに示すように、第１拡散層３１を等方的にエッチングする。このエッチングは、エッチングガスを複数の穴３２を通して、複数の穴３２の底壁３４の周囲の半導体材料に作用させることにより行われる（エッチング工程）。これにより、複数の穴３２の下方に、連結キャビティ３６が形成される（連結キャビティ形成工程）。
【0031】
次に、図３Ｅに示すように、エッチングにより、保護膜３５のすべてが除去される。つまり、複数の穴３２の側壁３３からも、保護膜３５が除去される（第２保護膜除去工程）。このエッチングは、たとえば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）を選択的に除去し得るエッチングである。
【0032】
次に、図３Ｆに示すように、複数の穴３２が塞がれる（穴閉塞工程）。具体的には、熱マイグレーションを用いて、複数の穴３２の周囲の第１拡散層３１の半導体材料であるＳｉを部分的に移動させることにより、複数の穴３２が塞がれる。これにより、第１拡散層３１により周囲が取り囲まれたキャビティ６が形成され、かつこのキャビティ６を密閉するメンブレン７が形成される（キャビティ形成工程）。メンブレン７は、Ｓｉのみからなる部位であり、同じくＳｉからなる固定部８と、接合部を介することなく一体的に繋がった構成になる。
【0033】
熱処理（熱マイグレーション）の前に等方性エッチングを施すことで、形成後のキャビティ６の深さＤ（図２参照）を所望の深さにでき、メンブレン７の厚さを所望の厚さにできる。
【0034】
なお、図３Ｃ～図３Ｅに示す工程を省略し、図３Ｂの穴形成工程において形成された複数の穴３２に熱マイグレーションを施してもよい。熱マイグレーションにより、複数の穴３２の周囲の第１拡散層３１の半導体材料であるＳｉを部分的に移動させることにより、複数の穴３２が塞がれ、かつ第１拡散層３１により周囲が取り囲まれたキャビティ６が形成される（キャビティ形成工程）。
【0035】
次に、図３Ｇに示すように、メンブレン７にｐ型の不純物が選択的に導入される。これにより、ｐ型の第２拡散層３７が、メンブレン７に、キャビティ６の底部６ｅの第１拡散層３１に対向するように形成される（第２拡散層形成工程）。第２拡散層３７が、第２領域１２になる。第１拡散層３１のうちｐ型の不純物が導入されなかった残りの領域が、第１領域１１になる。
【0036】
次に、図３Ｈに示すように、たとえば、ＣＶＤ法によって、半導体基板２の第１面３上に絶縁層１５が形成される。次に、たとえば、スパッタ法およびパターニングによって、絶縁層１５上に、金属端子１６，１７およびコンタクト１８，１９が形成される。その後、半導体基板２が個別のチップサイズに切り分けられる工程を経て、ＭＥＭＳセンサ１が得られる。
【0037】
図１および図２を参照して、ＭＥＭＳセンサ１では、メンブレン７に形成されたｐ型の第２領域１２が、キャビティ６の底部６ｅに形成されたｎ型の第１領域１１の第１部分１１ａと、キャビティ６を挟んで対向する。メンブレン７が第１面３側から圧力を受けると、キャビティ６の内部と外部との間に差圧が生じることによってメンブレン７が半導体基板２の厚さ方向に変形する。メンブレン７の変形により第１部分１１ａと第２領域１２との間隔が変化し、第１部分１１ａと第２領域１２との間の静電容量が変化する。たとえば、第１コンタクト１８および第２コンタクト１９にバイアス電圧が与えられると、第１領域１１の第１部分１１ａと第２領域１２との電位差が一定になり、導電型の互いに異なる第１領域１１および第２領域１２が電極部として機能する。電極部である第１領域１１と第２領域１２との間の静電容量の変化に基づいて、ＭＥＭＳセンサ１に生じた圧力を検出できる。
【0038】
また、メンブレン７によってキャビティ６が密閉されているので、キャビティ６内を真空に保つことができ、キャビティ内に水等が存在しない。そのため、電極部として機能する第１領域１１と第２領域１２とが貼り付くのを防止できる。また、キャビティ６内に水等の他の異物が侵入しないので、キャビティ６内の誘電率が一定に保たれる。これにより、ＭＥＭＳセンサ１に生じた圧力を精度良く検出できる。
【0039】
また、静電容量型のＭＥＭＳセンサ１は、電極部への通電時間が限られているため、消費電力が少ない。消費電力を少ない静電容量型のＭＥＭＳセンサ１によって、圧力を精度良く検出できる。
【0040】
また、ｐ型の半導体基板２に、拡散層からなるｎ型の第１領域１１が形成されている。半導体基板２から第１領域１１を分離しているので、第１領域１１の電位を、半導体基板２から独立して固定でき、これにより、第１領域１１の濃度を、電極部として機能させるのに適当な濃度に定めることができる。
【0041】
図４は、本開示の第２実施形態に係るＭＥＭＳセンサ２０１の断面図である。また、第２実施形態では、第１実施形態と主に異なる部分のみを説明し、第１実施形態で説明した構成要素と同じ構成要素には同じ参照符号を付して、その説明を省略する。
【0042】
ＭＥＭＳセンサ２０１は、第１領域１１（図２参照）に代えて第１領域２１１を備える。第１領域２１１は、キャビティ６の底部６ｅを形成する平面視四角形状の第１部分２１１ａと、キャビティ６の側部６ｆを形成する環状の第２部分２１１ｂとを含む。第２部分１１ｂは、第１面３に露出している。第３領域６１は、半導体基板２において第１領域１１１および第２領域１２を除くｐ型領域により形成されている。第１領域１１１がキャビティ６を取り囲むように第３領域６１の表層部に選択的に形成され、さらに第２領域１２が、第１領域１１１よりも内側の領域において第１領域１１１の表層部に選択的に形成されている。
【0043】
第１部分２１１ａおよび第２部分２１１ｂは、いずれもｎ型の拡散層によって形成されている。第１部分２１１ａのｎ型の不純物の濃度は、第１濃度である。第２部分２１１ｂのｎ型の不純物の濃度は、第２濃度である。第２濃度は、第１濃度よりも低い。第１濃度は、１．０×１０１６ｃｍ－３以上１．０×１０２１ｃｍ－３以下であってもよい。第２濃度は、１．０×１０１５ｃｍ－３以上１．０×１０１９ｃｍ－３以下であってもよい。
【0044】
第１部分２１１ａは、キャビティ６の底部６ｅの全体にわたって形成されている。第１部分２１１ａは、キャビティ６の側部６ｆの下端部にも形成されている。第１部分２１１ａと第２部分２１１ｂとの境界２１２は、キャビティ６の底部６ｅにおいてメンブレン７の対向面７ａとキャビティ６を挟んで対向する面（つまり、キャビティ６の底面）よりも、メンブレン７側に寄っている。第１部分２１１ａの外周縁２１３は、第２部分２１１ｂの外周縁２１４よりも、外側（４つの端面５側）に寄っている。言い換えれば、第１部分２１１ａの外周縁２１３は、第２部分２１１ｂの外周縁２１４よりも横方向外側に引き出された引き出し部であってもよい。
【0045】
【0046】
ＭＥＭＳセンサ２０１を製造するには、たとえば、図５Ａに示すように、シリコン基板からなるベース基板４０が準備される。ベース基板４０は、ｐ型（第２導電型）の半導体ウエハである。ベース基板４０は、表面４１を有している。ベース基板４０の表面４１にｎ型（第１導電型）の不純物が選択的に導入される。これにより、ベース基板４０の表面４１に、第１濃度を有する第１濃度拡散層５１Ａが形成される。第１濃度は、１．０×１０１６ｃｍ－３以上１．０×１０２１ｃｍ－３以下であってもよい。
【0047】
次に、図５Ｂに示すように、第１濃度拡散層５１Ａが形成された表面４１からｐ型シリコンをエピタキシャル成長させることによって、第１濃度拡散層５１Ａを覆うように、ｐ型のエピタキシャル層４２が形成される。
【0048】
次に、図５Ｃに示すように、エピタキシャル層４２の表面４３にｎ型の不純物を選択的に導入することにより、第２濃度を有する第２濃度拡散層５１Ｂが形成される。第２濃度は、第１濃度よりも低い。第２濃度は、１．０×１０１５ｃｍ－３以上１．０×１０１９ｃｍ－３であってもよい。
【0049】
これにより、半導体基板２の第１面３にｎ型の第２濃度拡散層５１Ｂが形成され、第２濃度拡散層５１Ｂに対し第２面４側に第１濃度拡散層５１Ａが形成される。第１濃度拡散層５１Ａおよび第２濃度拡散層５１Ｂは、ｎ型の第１拡散層５１に含まれる（拡散層形成工程）。
【0050】
次に、図５Ｄに示すように、第２濃度拡散層５１Ｂに、第１面３から凹む複数の穴５２が形成される（穴形成工程）。複数の穴５２の底壁５４は、第２濃度拡散層５１Ｂ内にある。複数の穴５２の形成は、たとえば、深堀りエッチング（ボッシュ法等）により行われる。ボッシュ法では、形成される複数の穴５２は、深さ方向の直角の断面積が一定である。
【0051】
次に、図５Ｅに示すように、ＣＶＤ等の手法により、第１面３と、複数の穴５２の側壁５３と、複数の穴５２の底壁５４に、保護膜５５が形成される（保護膜形成工程）。これにより、第１面３、複数の穴５２の側壁５３および複数の穴５２の底壁５４が保護膜５５によって覆われる。保護膜５５は、たとえば酸化シリコン（ＳｉＯ２）である。
【0052】
次に、複数の穴５２の底壁５４から保護膜５５が除去される（保護膜除去工程）。これにより、複数の穴５２の内部において保護膜５５から底壁５４が露出した状態になる。
【0053】
次に、図５Ｆに示すように、第２濃度拡散層５１Ｂおよび第１濃度拡散層５１Ａを等方的にエッチングする。このエッチングは、エッチングガスを複数の穴５２を通して、複数の穴５２の底壁５４の周囲の半導体材料に作用させることにより行われる（エッチング工程）。これにより、複数の穴５２の下方に、連結キャビティ５６が形成される（連結キャビティ形成工程）。連結キャビティ５６の底部５６ａは、第１濃度拡散層５１Ａと第２濃度拡散層５１Ｂとの境界４４よりも第２面４側にある。
【0054】
次に、図５Ｇに示すように、エッチングにより、保護膜５５のすべてが除去される。つまり、複数の穴５２の側壁５３からも、保護膜５５が除去される（第２保護膜除去工程）。このエッチングは、たとえば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）を選択的に除去し得るエッチングである。
【0055】
次に、図５Ｈに示すように、複数の穴５２が塞がれる（穴閉塞工程）。具体的には、熱マイグレーションを用いて、複数の穴５２の周囲の第１濃度拡散層５１Ａの半導体材料であるＳｉを部分的に移動させることにより、複数の穴５２が塞がれる。これにより、第１拡散層５１により周囲が取り囲まれたキャビティ６が形成され、かつこのキャビティ６を密閉するメンブレン７が形成される（キャビティ形成工程）。メンブレン７は、Ｓｉのみからなる部位であり、同じくＳｉからなる固定部８と、接合部を介することなく一体的に繋がった構成になる。また、形成されたキャビティ６には、底部６ｅに第１濃度拡散層５１Ａが形成され、かつ天部６ｇおよび側部６ｆに第２濃度拡散層５１Ｂが形成される。
【0056】
熱処理（熱マイグレーション）の前に等方性エッチングを施すことで、形成後のキャビティ６の深さ（メンブレン７の対向面７ａからキャビティ６の底部６ｅまでの距離）を所望の深さにでき、メンブレン７の厚さを所望の厚さにできる。
【0057】
次に、図５Ｉに示すように、メンブレン７にｐ型の不純物が選択的に導入される。これにより、ｐ型の第２拡散層５７が、メンブレン７に、キャビティ６の底部６ｅの第１濃度拡散層５１Ａに対向するように形成される（第２拡散層形成工程）。第２拡散層５７が、第２領域１２になる。第１濃度拡散層５１Ａが、第１領域２１１の第１部分２１１ａになる。第２濃度拡散層５１Ｂのうちｐ型の不純物が導入されなかった残りの領域が、第１領域２１１の第２部分２１１ｂになる。
【0058】
次に、図５Ｊに示すように、たとえば、ＣＶＤ法によって、半導体基板２の第１面３上に絶縁層１５が形成される。次に、たとえば、スパッタ法およびパターニングによって、絶縁層１５上に、金属端子１６，１７およびコンタクト１８，１９が形成される。その後、半導体基板２が個別のチップサイズに切り分けられる工程を経て、ＭＥＭＳセンサ２０１が得られる。
【0059】
第１コンタクト１８および第２コンタクト１９のそれぞれにバイアス電圧が与えられたとき、第１部分２１１ａは電極部として機能する。ｎ型の不純物濃度が高いので、第１部分２１１ａの抵抗を低減できる。これにより、第１実施形態に係るＭＥＭＳセンサ１と比較して、消費電力の低減を図ることができる。
【0060】
一方、ｎ型の不純物濃度の低い第２部分２１１ｂは、第１部分２１１ａと第１コンタクト１８とを電気的に接続する導通路として機能する。
【0061】
図６は、本開示の第３実施形態に係るＭＥＭＳセンサ３０１の断面図である。また、第３実施形態では、第１実施形態と主に異なる部分のみを説明し、第１実施形態で説明した構成要素と同じ構成要素には同じ参照符号を付して、その説明を省略する。
【0062】
ＭＥＭＳセンサ３０１では、半導体基板２が、ｐ型（第２導電型）半導体基板ではなくｎ型（第１導電型）半導体基板である。キャビティ６の底部６ｅを含む領域には、拡散層からなる第１領域１１に代えて、半導体基板２のｎ型半導体材料によって形成された第１領域３１１が形成されている。
【0063】
以上、本開示の複数の実施形態について説明したが、本開示はさらに他の形態で実施することもできる。
【0064】
たとえば、ＭＥＭＳセンサ１，２０１，３０１の各半導体部分の導電型を反転した構成が採用されてもよい。すなわち、ＭＥＭＳセンサ１，２０１，３０１において、ｐ型の部分がｎ型であり、ｎ型の部分がｐ型であってもよい。図７に示すＭＥＭＳセンサ３５１は、本開示の第３実施形態に係るＭＥＭＳセンサ３０１の導電型を反転したものである。
【0065】
この明細書および図面の記載から以下に付記する特徴が抽出され得る。
【0066】
［付記１－１］
第１面（３）および前記第１面（３）の反対側の第２面（４）を有し、キャビティ（６）を有する半導体基板（２）と、
前記第１面（３）において、前記キャビティ（６）を密閉するメンブレン（７）と、
前記キャビティ（６）の底部（６ｅ）に形成された第１導電型の第１領域（１１，２１１，３１１）と、
前記メンブレン（７）に形成され、前記キャビティ（６）を挟んで前記第１領域（１１，２１１，３１１）に対向する第２導電型の第２領域（１２）とを含む、ＭＥＭＳセンサ（１，２０１，３０１，３５１）。
第１面（３）および前記第１面（３）の反対側の第２面（４）を有し、キャビティ（６）を有する半導体基板（２）と、
前記第１面（３）において、前記キャビティ（６）を密閉するメンブレン（７）と、
前記キャビティ（６）の底部（６ｅ）に形成された第１導電型の第１領域（１１，２１１，３１１）と、
前記メンブレン（７）に形成され、前記キャビティ（６）を挟んで前記第１領域（１１，２１１，３１１）に対向する第２導電型の第２領域（１２）とを含む、ＭＥＭＳセンサ（１，２０１，３０１，３５１）。
【0067】
この構成によれば、メンブレン（７）に形成された第２導電型の第２領域（１２）が、キャビティ（６）の底部（６ｅ）に形成された第１導電型の第１領域（１１，２１１，３１１）と、キャビティ（６）を挟んで対向する。メンブレン（７）が第１面（３）側から圧力を受けると、キャビティ（６）の内部と外部との間に差圧が生じることによってメンブレン（７）が半導体基板（２）の厚さ方向に変形する。メンブレン（７）の変形により第１領域（１１，２１１，３１１）と第２領域（１２）との間隔が変化し、第１領域（１１，２１１，３１１）と第２領域（１２）との間の静電容量が変化する。メンブレン（７）によってキャビティ（６）が密閉されているので、キャビティ（６）内を真空に保つことができ、キャビティ（６）内部への水分等の湿気の侵入を防止することができる。そのため、水分等に起因する第１領域（１１，２１１，３１１）と第２領域（１２）との貼り付きを防止できる。導電型の互いに異なる第１領域（１１，２１１，３１１）および第２領域（１２）を電極部として用いることで、これらの電極部の間の静電容量の変化に基づいて、圧力の変化を良好に検出できる。
【0068】
［付記１－２］
前記半導体基板（２）が第２導電型であり、
前記第１領域（１１，２１１，３１１）は、前記キャビティ（６）の前記底部（６ｅ）および前記キャビティの側部（６ｆ）に形成された領域を含む、付記１－１に記載のＭＥＭＳセンサ（１，２０１）。
前記半導体基板（２）が第２導電型であり、
前記第１領域（１１，２１１，３１１）は、前記キャビティ（６）の前記底部（６ｅ）および前記キャビティの側部（６ｆ）に形成された領域を含む、付記１－１に記載のＭＥＭＳセンサ（１，２０１）。
【0069】
［付記１－３］
前記第１領域（１１）において、前記キャビティ（６）の前記底部（６ｅ）を形成する部分（１１ａ）の濃度と、前記キャビティの前記側部（６ｆ）を形成する部分（１１ｂ）の濃度とが等しい、付記１－２に記載のＭＥＭＳセンサ（１）。
前記第１領域（１１）において、前記キャビティ（６）の前記底部（６ｅ）を形成する部分（１１ａ）の濃度と、前記キャビティの前記側部（６ｆ）を形成する部分（１１ｂ）の濃度とが等しい、付記１－２に記載のＭＥＭＳセンサ（１）。
【0070】
［付記１－４］
前記第１領域（２１１）は、前記キャビティ（６）の前記底部（６ｅ）を形成する第１濃度の第１部分（２１１ａ）と、前記キャビティ（６）の前記側部（６ｆ）に形成された前記第１濃度よりも低濃度の第２部分（２１１ｂ）とを含む、付記１－２に記載のＭＥＭＳセンサ（２０１）。
前記第１領域（２１１）は、前記キャビティ（６）の前記底部（６ｅ）を形成する第１濃度の第１部分（２１１ａ）と、前記キャビティ（６）の前記側部（６ｆ）に形成された前記第１濃度よりも低濃度の第２部分（２１１ｂ）とを含む、付記１－２に記載のＭＥＭＳセンサ（２０１）。
【0071】
［付記１－５］
前記第１領域（１１，２１１）において前記キャビティの前記側部（６ｆ）を形成する部分（１１ｂ，２１１ｂ）が、前記第２領域（１２）の周囲を取り囲んでいる、付記１－２～付記１－４のいずれか一項に記載のＭＥＭＳセンサ（１，２０１）。
前記第１領域（１１，２１１）において前記キャビティの前記側部（６ｆ）を形成する部分（１１ｂ，２１１ｂ）が、前記第２領域（１２）の周囲を取り囲んでいる、付記１－２～付記１－４のいずれか一項に記載のＭＥＭＳセンサ（１，２０１）。
【0072】
［付記１－６］
前記第２領域（１２）が、前記第１面（３）で露出しており、
前記第１領域（１１，２１１）が、前記第１面（３）で露出している、付記１－２～付記１－５のいずれか一項に記載のＭＥＭＳセンサ（１，２０１）。
前記第２領域（１２）が、前記第１面（３）で露出しており、
前記第１領域（１１，２１１）が、前記第１面（３）で露出している、付記１－２～付記１－５のいずれか一項に記載のＭＥＭＳセンサ（１，２０１）。
【0073】
［付記１－７］
前記第１面（３）において前記第１領域（１１，２１１）に接続された第１コンタクト（１８）と、
前記第１面（３）において前記第２領域（１２）に接続された第２コンタクト（１９）とをさらに含む、付記１－６に記載のＭＥＭＳセンサ（１，２０１）。
前記第１面（３）において前記第１領域（１１，２１１）に接続された第１コンタクト（１８）と、
前記第１面（３）において前記第２領域（１２）に接続された第２コンタクト（１９）とをさらに含む、付記１－６に記載のＭＥＭＳセンサ（１，２０１）。
【0074】
［付記１－８］
前記半導体基板（２）が第１導電型である、付記１－１に記載のＭＥＭＳセンサ（３０１，３５１）。
前記半導体基板（２）が第１導電型である、付記１－１に記載のＭＥＭＳセンサ（３０１，３５１）。
【0075】
［付記１－９］
第１面（３）および前記第１面（３）の反対側の第２面（４）を有する半導体基板（２）の前記第１面（３）に第１導電型の不純物を導入することにより、第１導電型の第１拡散層（３１，５１）を形成する第１拡散層形成工程と、
前記第１拡散層（３１，５１）の内部に、前記第１拡散層（３１，５１）により周囲が取り囲まれたキャビティ（６）を形成し、かつ前記キャビティ（６）を密閉するメンブレン（７）を形成するキャビティ形成工程と、
前記メンブレン（７）に第２導電型の不純物を導入することにより、前記キャビティの底部（６ｅ）の前記第１拡散層（３１，５１）に対向するように、第２導電型の拡散層（３７，５７）を形成する第２拡散層形成工程と、を含む、ＭＥＭＳセンサ（１，２０１）の製造方法。
第１面（３）および前記第１面（３）の反対側の第２面（４）を有する半導体基板（２）の前記第１面（３）に第１導電型の不純物を導入することにより、第１導電型の第１拡散層（３１，５１）を形成する第１拡散層形成工程と、
前記第１拡散層（３１，５１）の内部に、前記第１拡散層（３１，５１）により周囲が取り囲まれたキャビティ（６）を形成し、かつ前記キャビティ（６）を密閉するメンブレン（７）を形成するキャビティ形成工程と、
前記メンブレン（７）に第２導電型の不純物を導入することにより、前記キャビティの底部（６ｅ）の前記第１拡散層（３１，５１）に対向するように、第２導電型の拡散層（３７，５７）を形成する第２拡散層形成工程と、を含む、ＭＥＭＳセンサ（１，２０１）の製造方法。
【0076】
［付記１－１０］
前記キャビティ形成工程は、
前記第１拡散層（３１，５１）に、前記第１面（３）から凹む複数の穴（３２，５２）を形成する穴形成工程と、
前記複数の穴（３２，５２）を介して前記第１拡散層（３１，５１）を等方的にエッチングすることにより、前記複数の穴（３２，５２）の下方に連結キャビティ（３６，５６）を形成する連結キャビティ形成工程と、
前記複数の穴（３２，５２）の周囲の前記第１拡散層（３１，５１）の半導体材料を部分的に移動させることにより、前記複数の穴（３２，５２）を塞いで前記連結キャビティ（３６，５６）を密閉することにより前記メンブレン（７）を形成し、前記キャビティ（６）を形成する穴閉塞工程とを含む、付記１－９に記載のＭＥＭＳセンサ（１，２０１）の製造方法。
前記キャビティ形成工程は、
前記第１拡散層（３１，５１）に、前記第１面（３）から凹む複数の穴（３２，５２）を形成する穴形成工程と、
前記複数の穴（３２，５２）を介して前記第１拡散層（３１，５１）を等方的にエッチングすることにより、前記複数の穴（３２，５２）の下方に連結キャビティ（３６，５６）を形成する連結キャビティ形成工程と、
前記複数の穴（３２，５２）の周囲の前記第１拡散層（３１，５１）の半導体材料を部分的に移動させることにより、前記複数の穴（３２，５２）を塞いで前記連結キャビティ（３６，５６）を密閉することにより前記メンブレン（７）を形成し、前記キャビティ（６）を形成する穴閉塞工程とを含む、付記１－９に記載のＭＥＭＳセンサ（１，２０１）の製造方法。
【0077】
［付記１－１１］
前記複数の穴（３２，５２）の側壁（３３，５３）および前記複数の穴の底壁（３４，５４）に保護膜（３５，５５）を形成する保護膜形成工程と、
前記複数の穴（３２，５２）の前記底壁（３４，５４）から前記保護膜（３５，５５）を除去する保護膜除去工程とをさらに含み、
前記連結キャビティ形成工程は、前記複数の穴（３２，５２）を介したエッチングを行うことにより前記連結キャビティ（３６，５６）を形成するエッチング工程を含む、付記１－１０に記載のＭＥＭＳセンサ（１，２０１）の製造方法。
前記複数の穴（３２，５２）の側壁（３３，５３）および前記複数の穴の底壁（３４，５４）に保護膜（３５，５５）を形成する保護膜形成工程と、
前記複数の穴（３２，５２）の前記底壁（３４，５４）から前記保護膜（３５，５５）を除去する保護膜除去工程とをさらに含み、
前記連結キャビティ形成工程は、前記複数の穴（３２，５２）を介したエッチングを行うことにより前記連結キャビティ（３６，５６）を形成するエッチング工程を含む、付記１－１０に記載のＭＥＭＳセンサ（１，２０１）の製造方法。
【0078】
［付記１－１２］
前記エッチング工程の後に、前記複数の穴（３２，５２）の前記側壁（３３，５３）から前記保護膜（３５，５５）を除去する第２保護膜除去工程をさらに含む、付記１－１１に記載のＭＥＭＳセンサ（１，２０１）の製造方法。
前記エッチング工程の後に、前記複数の穴（３２，５２）の前記側壁（３３，５３）から前記保護膜（３５，５５）を除去する第２保護膜除去工程をさらに含む、付記１－１１に記載のＭＥＭＳセンサ（１，２０１）の製造方法。
【0079】
［付記１－１３］
前記第１拡散層形成工程は、第２導電型のベース基板（４０）の表面に第１導電型の不純物を選択的に導入することにより、第１濃度を有する第１濃度拡散層（５１Ａ）を形成する工程と、前記第１濃度拡散層（５１Ａ）を覆うように第２導電型のエピタキシャル層（４２）を形成する工程と、前記エピタキシャル層（４２）の表面（４３）に第１導電型の不純物を導入することにより、前記第１濃度よりも低い第２濃度を有する第２濃度拡散層（５１Ｂ）を形成する工程とを含み、
前記キャビティ形成工程は、底部（６ｅ）に前記第１濃度拡散層（５１Ａ）が形成され、かつ天部（６ｇ）および側部（６ｆ）に前記第２濃度拡散層（５１Ｂ）を有する前記キャビティ（６）を形成する工程を含む、付記１－９～付記１－１２のいずれか一項に記載のＭＥＭＳセンサ（２０１）の製造方法。
前記第１拡散層形成工程は、第２導電型のベース基板（４０）の表面に第１導電型の不純物を選択的に導入することにより、第１濃度を有する第１濃度拡散層（５１Ａ）を形成する工程と、前記第１濃度拡散層（５１Ａ）を覆うように第２導電型のエピタキシャル層（４２）を形成する工程と、前記エピタキシャル層（４２）の表面（４３）に第１導電型の不純物を導入することにより、前記第１濃度よりも低い第２濃度を有する第２濃度拡散層（５１Ｂ）を形成する工程とを含み、
前記キャビティ形成工程は、底部（６ｅ）に前記第１濃度拡散層（５１Ａ）が形成され、かつ天部（６ｇ）および側部（６ｆ）に前記第２濃度拡散層（５１Ｂ）を有する前記キャビティ（６）を形成する工程を含む、付記１－９～付記１－１２のいずれか一項に記載のＭＥＭＳセンサ（２０１）の製造方法。
【0080】
［付記１－１４］
前記キャビティ形成工程は、
前記第２濃度拡散層（５１Ｂ）に、前記第１面（３）から凹み、前記第２濃度拡散層（５１Ｂ）内に底壁（５４）を有する複数の穴（５２）を形成する穴形成工程と、
前記複数の穴（５２）を介して前記第２濃度拡散層（５１Ｂ）および第１濃度拡散層（５１Ａ）を等方的にエッチングすることにより、前記複数の穴（５２）の下方に前記第１濃度拡散層（５１Ａ）と前記第２濃度拡散層（５１Ｂ）との境界よりも第２面（４）側に底部（５６ｅ）を有する連結キャビティ（５６）を形成する連結キャビティ形成工程と、
前記複数の穴（５２）の周囲の前記第１拡散層（５１）の半導体材料を部分的に移動させることにより、前記複数の穴（５２）を塞いで前記連結キャビティ（５６）を密閉することにより前記メンブレン（７）を形成し、前記キャビティ（６）を形成する穴閉塞工程とを含む、付記１－１３に記載のＭＥＭＳセンサ（２０１）の製造方法。
前記キャビティ形成工程は、
前記第２濃度拡散層（５１Ｂ）に、前記第１面（３）から凹み、前記第２濃度拡散層（５１Ｂ）内に底壁（５４）を有する複数の穴（５２）を形成する穴形成工程と、
前記複数の穴（５２）を介して前記第２濃度拡散層（５１Ｂ）および第１濃度拡散層（５１Ａ）を等方的にエッチングすることにより、前記複数の穴（５２）の下方に前記第１濃度拡散層（５１Ａ）と前記第２濃度拡散層（５１Ｂ）との境界よりも第２面（４）側に底部（５６ｅ）を有する連結キャビティ（５６）を形成する連結キャビティ形成工程と、
前記複数の穴（５２）の周囲の前記第１拡散層（５１）の半導体材料を部分的に移動させることにより、前記複数の穴（５２）を塞いで前記連結キャビティ（５６）を密閉することにより前記メンブレン（７）を形成し、前記キャビティ（６）を形成する穴閉塞工程とを含む、付記１－１３に記載のＭＥＭＳセンサ（２０１）の製造方法。
【0081】
［付記１－１５］
前記キャビティ形成工程は、
前記第１拡散層（３１）に、前記第１面（３）から凹む複数の穴（３２）を形成する穴形成工程と、
前記複数の穴（３２）の周囲の前記第１拡散層（３１）の半導体材料を部分的に移動させることにより、前記複数の穴（３２）を塞ぎ、前記キャビティ（６）を形成する穴閉塞工程とを含む、付記１－９に記載のＭＥＭＳセンサ（１）の製造方法。
前記キャビティ形成工程は、
前記第１拡散層（３１）に、前記第１面（３）から凹む複数の穴（３２）を形成する穴形成工程と、
前記複数の穴（３２）の周囲の前記第１拡散層（３１）の半導体材料を部分的に移動させることにより、前記複数の穴（３２）を塞ぎ、前記キャビティ（６）を形成する穴閉塞工程とを含む、付記１－９に記載のＭＥＭＳセンサ（１）の製造方法。
【符号の説明】
【0082】
１ ：ＭＥＭＳセンサ
２ ：半導体基板
３ ：第１面
４ ：第２面
５ ：端面
６ ：キャビティ
６Ａ ：第１辺
６Ｂ ：第２辺
６Ｃ ：第３辺
６Ｄ ：第４辺
６ｅ ：底部
６ｆ ：側部
７ ：メンブレン
７ａ ：対向面
８ ：固定部
１１ ：第１領域
１１ａ ：第１部分
１１ｂ ：第２部分
１２ ：第２領域
１３ ：境界
１４ ：境界
１５ ：絶縁層
１６ ：第１金属端子
１７ ：第２金属端子
１８ ：第１コンタクト
１９ ：第２コンタクト
２０ ：コンタクト穴
２１ ：コンタクト穴
３１ ：第１拡散層
３２ ：穴
３３ ：側壁
３４ ：底壁
３５ ：保護膜
３６ ：連結キャビティ
３７ ：第２拡散層
４０ ：ベース基板
４１ ：表面
４２ ：エピタキシャル層
４３ ：表面
４４ ：境界
５１ ：第１拡散層
５１Ａ ：第１濃度拡散層
５１Ｂ ：第２濃度拡散層
５２ ：穴
５３ ：側壁
５４ ：底壁
５５ ：保護膜
５６ ：連結キャビティ
５６ａ ：底部
５７ ：第２拡散層
６１ ：第３領域
６１ａ ：第１部分
６１ｂ ：第２部分
６２ ：引き出し部
２０１ ：ＭＥＭＳセンサ
２１１ ：第１領域
２１１ａ ：第１部分
２１１ｂ ：第２部分
２１２ ：境界
２１３ ：外周縁
２１４ ：外周縁
３０１ ：ＭＥＭＳセンサ
３１１ ：第１領域
３５１ ：ＭＥＭＳセンサ
２ ：半導体基板
３ ：第１面
４ ：第２面
５ ：端面
６ ：キャビティ
６Ａ ：第１辺
６Ｂ ：第２辺
６Ｃ ：第３辺
６Ｄ ：第４辺
６ｅ ：底部
６ｆ ：側部
７ ：メンブレン
７ａ ：対向面
８ ：固定部
１１ ：第１領域
１１ａ ：第１部分
１１ｂ ：第２部分
１２ ：第２領域
１３ ：境界
１４ ：境界
１５ ：絶縁層
１６ ：第１金属端子
１７ ：第２金属端子
１８ ：第１コンタクト
１９ ：第２コンタクト
２０ ：コンタクト穴
２１ ：コンタクト穴
３１ ：第１拡散層
３２ ：穴
３３ ：側壁
３４ ：底壁
３５ ：保護膜
３６ ：連結キャビティ
３７ ：第２拡散層
４０ ：ベース基板
４１ ：表面
４２ ：エピタキシャル層
４３ ：表面
４４ ：境界
５１ ：第１拡散層
５１Ａ ：第１濃度拡散層
５１Ｂ ：第２濃度拡散層
５２ ：穴
５３ ：側壁
５４ ：底壁
５５ ：保護膜
５６ ：連結キャビティ
５６ａ ：底部
５７ ：第２拡散層
６１ ：第３領域
６１ａ ：第１部分
６１ｂ ：第２部分
６２ ：引き出し部
２０１ ：ＭＥＭＳセンサ
２１１ ：第１領域
２１１ａ ：第１部分
２１１ｂ ：第２部分
２１２ ：境界
２１３ ：外周縁
２１４ ：外周縁
３０１ ：ＭＥＭＳセンサ
３１１ ：第１領域
３５１ ：ＭＥＭＳセンサ
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図3E】
【図3F】
【図3G】
【図3H】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図5E】
【図5F】
【図5G】
【図5H】
【図5I】
【図5J】
【図6】
【図7】