JPH079376Y2 - （１００）面異方性エッチング加工マスク - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、半導体の（100）面異方性エッチング加工マ
スクに関するものである。

〈従来の技術〉 第９図は従来より一般に使用されている従来例の構成説
明図である。

図において、１は異方性エッチング加工マスクである。

11は異方性エッチング加工マスクに設けられた四角形穴
である。

以上の構成において、例えば、半導体基板Ａに八角形の
ダイアフラムA1を形成するには、第10図に示す如く、半
導体基板Ａの（100）面にマスク１を載せ、四角形穴11
の辺を〈100〉方向にあわせて、エッチングを行う。

四角形穴11の各角部分には、第10図に示す如く、エッチ
ングの進行につれて（111）の面12が表れる。

この結果、この（111）の面12の存在による制約のもと
に、エッチングされた（100）の面により、所要の八角
形のダイアフラムA1が形成される。

所要の八角形のダイアフラムA1が形成された時点でエッ
チング加工はストップされる。

この結果、第10図の点線で示すごとき、八角形のダイア
フラムが形成出来る。

〈考案が解決しようとする問題点〉 しかしながら、この様なマスクにおいては、所定の大き
さの八角形状のダイアフラムが形成出来た段階で、図の
矢印×方向のエッチング量H1が決ってしまい、これに対
応して、図の垂直方向のエッチング深さt1が自動的に決
ってしまう。

このため、所要の厚さt2のダイアフラムA1を得るには、
素材たる半導体基板Ａの厚さt3が自動的に決ってしまう
事になり、素材の購入に不便である。

また、ダイアフラムA1までの深さを任意に変えることも
できず設計上制約を生ずる。

本考案は、この問題点を解決するものである。

本考案の目的は、八角形の底面を有し深さを任意にコン
トロールし得るエッチング穴を形成し得る半導体の（10
0）面異方性エッチング加工マスクを提供するにある。

〈問題点を解決するための手段〉 この目的を達成するために、本考案は、〈100〉方向に
辺を有する四角形穴と、該四角形穴の各角にそれぞれ一
端が接続され〈110〉方向に設けられた溝穴とを具備し
てなる半導体の（100）面異方性エッチング加工マスク
を構成したものである。

〈作用〉 以上の構成において、本考案装置を使用して、半導体基
板に異方性エッチングを行うと、四角形穴の寸法と、溝
穴の長さを変える事により、所要寸法の八角形の底面を
有し任意の深さのエッチング穴を形成することが出来
る。

以下、実施例に基づき詳細に説明する。

〈実施例〉 第１図は本考案の一実施例の要部構成説明図である。

図において、２は（100）面異方性エッチング加工マス
クである。

21は〈100〉方向に辺211を有する四角形穴である。

22は、四角形穴21の各角に、それぞれ一端が接続され、
〈110〉方向に設けられた溝穴である。

以上の構成において、本考案装置を使用して、半導体基
板に異方性エッチングを行うと、四角形穴の寸法と、溝
穴の長さを変える事により、所要寸法の八角形の底面を
有し任意の深さのエッチング穴を形成することが出来
る。

すなわち、第２図、第３図に示すごとく、溝穴22の先端
221の位置により八角形の外形は定まり、四角形穴21の
外形により、エッチング深さに対応する図の面方向のエ
ッチング量H2,H3を任意に選択することが出来る。

この結果、所要寸法の八角形の底面を有し任意の深さの
エッチング穴を容易に形成することができる。

即ち、第４図〜第７図は異方性エッチングの進行状況を
時間を迫って示したもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は
側面図である。

第４図は時間ｔ＝０、第５図は時間ｔ＝t₀、第６図は時
間ｔ＝２×t₀、第７図は時間ｔ＝４×t₀のエッチング状
態図である。

第５図（Ａ）では、溝穴22にハッチングで示す（111）
の面12が発生している。溝穴22は〈110〉方向に平行な
辺からなっているので、各辺から（111）の面12が発生
するため、溝穴22の大きさのままで、（100）面のエッ
チングは進行しない。

第７図（Ａ）では、ハッチングで示す４個の斜面12
（（111）面）が４個所に残り、エッチングが深く進行
した（100）の面、即ち、ダイアフラムA1の面は八角形
となる。

次に、四角形21,溝穴22と八角形のダイアフラムA1の
面，エッチング深さΔとの関係に付いて説明する。

第８図に示す如く、エッチング深さをΔ、八角形のダイ
アフラムA1の対向する辺間の寸法をa,b、四角形21の対
向する辺間の寸法をｃ、溝穴22の先端221間の寸法を
ｄ、（111）の面12と（100）面とのなす角度をθ、〈10
0〉方向のエッチング速度をv₀、エッチング時間をｔと
すれば、 Δ＝tv₀ （１） ａ＝ｃ＋２Δ （２） ｂ＝ｄ−２Δcotθ （３） 計算を簡単にするために、ダイアフラムA1の面は正八角
形とすれば、ａ＝ｂであるから、（１）（２）式より、 ｃ＋２Δ＝ｄ−２Δcotθ （４） ２Δ（１＋cotθ）＝ｄ−ｃ （５） Δ＝（ｄ−ｃ）／（２（１＋cotθ）） （６） ａ＝ｂ＝ｃ＋（（ｄ−ｃ）／（１＋cotθ） （７） 従って、エッチング深さΔと、ダイアフラムA1の大きさ
は、c,dにより決めることが出来る。

〈考案の効果〉 以上説明したように、本考案は、〈100〉方向に辺を有
する四角形穴と、該四角形穴の各角にそれぞれ一端が接
続され〈110〉方向に設けられた溝穴とを具備してなる
半導体の（100）面異方性エッチング加工マスクを構成
した。

この結果、所要寸法の八角形の底面を有し任意の深さの
エッチング穴を容易に形成することが出来る。

従って、本考案によれば、八角形の底面を有し深さを任
意にコントロールし得るエッチング穴を形成しうる半導
体の（100）面異方性エッチング加工マスクを実現する
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の要部構成説明図で、（Ａ）
は平面図、（Ｂ）は側断面図、第２図、第３図は第１図
の動作説明図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側断面図、
第４図〜第７図は異方性エッチングの進行状況を時間を
追って示した図、第８図は第１図の効果説明図、第９図
は従来より一般に使用されている従来例の構成説明図
で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、第10図は第９図
の動作説明図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図であ
る。 ２……半導体の（100）面異方性エッチング加工マス
ク、21……四角穴、211……辺、22……溝穴。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】〈100〉方向に辺を有する四角形穴と、該
   四角形穴の各角にそれぞれ一端が接続され〈110〉方向
   に設けられた溝穴とを具備してなる半導体の（100）面
   異方性エッチング加工マスク。