CN102143906A - 微机电系统器件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微机电系统器件及其制造方法。微机电系统器件包括具有第一主表面及与该第一主表面相反一侧的面即第二主表面的基板(101)、形成在所述基板(101)中的通孔(110)以及覆盖所述通孔(110)而形成在所述第一主表面的上侧的振动膜(105)。所述第一主表面和所述第二主表面都是(110)晶面，所述第二主表面上的所述通孔(110)的形状实质上为菱形。

Description

微机电系统器件及其制造方法

技术领域

本公开内容涉及一种利用微机电系统(Micro Electro MechanicalSystems)技术制成的传感器等器件及其制造方法，例如涉及一种具有检测到压力变动而振动的膜片且将该振动转换成电信号的声波传感器及其制造方法。

背景技术

近年来，利用在硅等半导体LSI(大规模集成电路)制造领域所利用的微细加工技术，被称为微机电系统的技术正在发展。利用该微机电系统技术，从而提出加速度传感器、压力传感器、声波传感器等各种微细部件，进而开始成为商品。伴随于此，要求将微机电系统应用于携带机器，或者要求为降低成本而将微机电系统芯片小型化。

上列利用微机电系统技术制成的传感器所具有的结构如下：在具有通孔的硅基板上形成有成为进行振动的部位的膜片，以检测加速度的变动或压力的变动(以下，称这种结构为膜片结构)。

作为在硅基板中形成通孔以实现膜片结构的方法，一般利用下述方法，即：用KOH等碱性蚀刻剂对以(100)面为主表面的硅基板进行各向异性蚀刻。在利用该方法后，在硅基板中形成了以是倾斜面的硅(111)晶面作内壁面的通孔。然而，若形成这种具有倾斜的内壁的通孔，微机电系统传感器芯片就会大型化。也就是说，若形成以硅(111)晶面作内壁面的通孔，这就会成为妨碍微机电系统传感器芯片小型化的主要原因。

作为用来解决上述情况的技术措施，专利文献1中公开了下述方法，该方法是：降低硅(111)晶面即倾斜面在微机电系统传感器芯片面积中所占的比率，来将微机电系统传感器芯片小型化。

图27(a)和图27(b)是专利文献1中所公开的现有膜片结构的俯视图和剖视图。如图27(a)及图27(b)所示，在现有的膜片结构11中，在以(100)晶面作主表面的硅基板12上夹着支撑部18形成有元件薄膜(膜片)13。在硅基板12中形成有从该硅基板12的表面贯通到该基板12的背面的通孔14，该通孔14是通过从该硅基板12的背面侧进行湿蚀刻而形成的。通孔14在硅基板12的主表面上的形状为矩形，该矩形的纵向及横向上的各条边在是(100)晶面的主表面上沿<110>方位延伸。还有，通孔14的内壁由分别形成在硅基板12的表面侧及背面侧的(111)晶面或与该(111)晶面等效的晶面所构成的倾斜面15及17、以及使倾斜面15及倾斜面17连接起来的垂直面16构成。也就是说，通孔14的剖面形状为分别在硅基板12的表面侧及背面侧带斜度(taper)的形状。

专利文献1：日本公开特许公报特开2008-98524号公报

发明内容

-发明要解决的技术问题-

专利文献1中有记载的膜片结构11，作为即使在将微机电系统传感器芯片小型化后也能够确保较大的膜片的方法很有效。

然而，例如在当使用膜片结构11作为声波传感器时谋求芯片小型化的情况下，因为通孔14的剖面形状是分别在硅基板12的表面侧及背面侧带斜度的形状，所以会出现下述问题，即：在倾斜面15及17上发生声波的反射，或者，因为从膜片13来看从硅基板12的背面侧射来的声波的路径在中途变窄，所以灵敏度下降。补充说明一下，因为倾斜面15及17是(111)晶面或与该(111)晶面等效的晶面，所以与是主表面的(100)晶面大约成35.3度(正确地说，为arctan(2^0.5/2))的角度。换句话说，倾斜面15及17与垂直面16大约成54.7度的角度。

还有，伴随于芯片小型化，倾斜面15及17在通孔14的配置面积中的占有面积的比例逐渐变大，这会招致从硅基板12的背面侧入射到通孔14内的声波在倾斜面15及17上反射的反射量增大，声波(空气振动)通过通孔14时的阻力增大。因此，不能够向膜片13充分地传递振动，其结果是会出现作为声波传感器的灵敏度进一步下降的问题。

本公开内容正是鉴于上述各点而完成的。其目的在于：提供一种利用廉价的湿蚀刻法在硅基板中形成具有与基板主面垂直的内壁的通孔而构成的膜片结构、利用该膜片结构制成的微机电系统器件、以及该膜片结构及该微机电系统器件的制造方法。

-用以解决技术问题的技术方案-

为达成所述目的，本申请发明者们进行了各种研究。其结果是发现，在用掩模膜在硅基板的背面形成开口图案，并且用碱性蚀刻剂到硅基板的表面为止进行各向异性蚀刻，由此形成通孔的方法中，通过用具有实质上呈菱形的开口图案的掩模膜对主表面为(110)晶面的硅基板进行蚀刻，则能够在硅基板中形成内壁大致垂直的通孔。

参照图28对本公开内容加以具体的说明。图28是用掩模膜形成在硅基板的背面((110)晶面)上的开口图案的俯视图。在图28中，虚线表示是(110)晶面的基板背面上的<001>方位。在图28中所示的开口图案即菱形A具有四条与该虚线(<001>方位)大约成+35.3度(正确地说，为arctan(2^0.5/2))及-35.3度的边。通过在硅基板的背面上即(110)晶面上形成具有所述开口图案的掩模膜，再用碱性蚀刻剂对该背面进行各向异性蚀刻，则能够形成具有由与(110)晶面垂直的(-111)晶面及(1-11)晶面构成的内壁面的通孔。

补充说明一下，在本公开内容中，优选呈菱形形状的开口图案的对角线中较长的对角线(以下，称其为长边对角线)与<001>方位一致。但是，即使在该长边对角线与<001>方位之间有-1度左右到+1度左右的角度(误差)，也能够使通孔的内壁与基板主面大致垂直。这是因为与对和(111)晶面等效的晶面进行蚀刻的蚀刻速度相比对和(110)晶面等效的晶面进行蚀刻的蚀刻速度大数十倍，因而沿开口图案即实质上的菱形形状的各条边形成的与(111)晶面等效的晶面成为通孔的内壁面。

也就是说，本公开内容所涉及的微机电系统器件包括具有第一主表面及与该第一主表面相反一侧的面即第二主表面的基板、形成在所述基板中的通孔、以及覆盖所述通孔而形成在所述第一主表面的上侧的振动膜，所述第一主表面和所述第二主表面都是(110)晶面，所述第二主表面上的所述通孔的形状实质上为菱形。

在本公开内容所涉及的微机电系统器件中，所述基板也可以为硅基板。

在本公开内容所涉及的微机电系统器件中，也可以是这样的，即：所述通孔规定所述基板的内壁，所述内壁与所述第二主表面实质上垂直。在这种情况下，也可以是这样的，即：所述通孔规定所述基板的内壁，所述内壁与所述第一主表面实质上垂直。

在本公开内容所涉及的微机电系统器件中，所述振动膜也可以由支撑部部分地支撑。

优选在本公开内容所涉及的微机电系统器件中，所述菱形的第一内角在从70.6-3度到70.6+3度为止的范围内，所述菱形的第二内角在从109.4-3度到109.4+3度为止的范围内。

优选在本公开内容所涉及的微机电系统器件中，所述菱形的长边对角线在是(110)晶面的所述第二主表面上与<001>方位实质上平行。

在本公开内容所涉及的微机电系统器件中，所述第一主表面上的所述通孔的形状也可以实质上为菱形。在这种情况下，所述第一主表面上的所述通孔的形状与所述第二主表面上的所述通孔的形状也可以相对应；所述振动膜的形状也可以实质上为菱形。

在本公开内容所涉及的微机电系统器件中，所述第一主表面上的所述通孔的尺寸也可以比所述第二主表面上的所述通孔的尺寸小。

在本公开内容所涉及的微机电系统器件中，所述第一主表面上的所述通孔的形状也可以实质上为六边形。在这种情况下，优选所述六边形的角部中彼此相向的两个角部的第一内角在从109.4-3度到109.4+3度为止的范围内，所述六边形的角部中其它四个角部的第二内角在从125.3-3度到125.3+3度为止的范围内；还有，在上述情况下，优选所述六边形的位于相邻的所述第二内角之间的边在是(110)晶面的所述第一主表面上与<001>方位实质上垂直；再说，在上述情况下，所述振动膜的形状也可以实质上为六边形。

在本公开内容所涉及的微机电系统器件中，所述基板的形状也可以实质上为菱形。

本公开内容所涉及的微机电系统器件也可以还包括与所述振动膜相向地形成在所述振动膜的上侧的固定膜、和介于所述振动膜与所述固定膜之间的空气间隙。这么一来，例如能够利用振动膜(膜片)与固定膜(固定电极膜)之间的静电电容由于膜片的振动而变化，来实现声波传感器的功能。

还有，本公开内容所涉及的微机电系统器件的制造方法包括工序(a)、工序(b)、工序(c)及工序(d)，在该工序(a)中，在具有第一主表面及与该第一主表面相反一侧的面即第二主表面的基板的所述第一主表面上形成牺牲层，在该工序(b)中，在所述牺牲层上形成振动膜，在该工序(c)中，对所述基板从所述第二主表面侧进行蚀刻，由此在所述基板中形成通孔，在该工序(d)中，经由所述通孔供给蚀刻剂，由此去除所述牺牲层，并使所述通孔从所述第一主表面侧起扩大，所述第一主表面和所述第二主表面都是(110)晶面，所述第二主表面上的所述通孔的形状实质上为菱形。

在本公开内容所涉及的微机电系统器件的制造方法中，所述基板也可以为硅基板。

在本公开内容所涉及的微机电系统器件的制造方法中，也可以是这样的，即：所述通孔规定所述基板的内壁，所述内壁与所述第二主表面实质上垂直。在这种情况下，也可以是这样的，即：所述通孔规定所述基板的内壁，所述内壁与所述第一主表面实质上垂直。

在本公开内容所涉及的微机电系统器件的制造方法中，所述振动膜也可以由支撑部部分地支撑。

优选在本公开内容所涉及的微机电系统器件的制造方法中，所述菱形的第一内角在从70.6-3度到70.6+3度为止的范围内，所述菱形的第二内角在从109.4-3度到109.4+3度为止的范围内。

优选在本公开内容所涉及的微机电系统器件的制造方法中，所述菱形的长边对角线在是(110)晶面的所述第二主表面上与<001>方位实质上平行。

在本公开内容所涉及的微机电系统器件的制造方法中，所述工序(d)结束后的所述第一主表面上的所述通孔的形状也可以实质上为菱形。在这种情况下，所述工序(d)结束后的所述第一主表面上的所述通孔的形状与所述工序(d)结束后的所述第二主表面上的所述通孔的形状也可以相对应；所述振动膜的形状也可以实质上为菱形。

在本公开内容所涉及的微机电系统器件的制造方法中，所述工序(d)结束后的所述第一主表面上的所述通孔的尺寸也可以比所述工序(d)结束后的所述第二主表面上的所述通孔的尺寸小。

在本公开内容所涉及的微机电系统器件的制造方法中，所述工序(d)结束后的所述第一主表面上的所述通孔的形状也可以实质上为六边形。在这种情况下，优选所述六边形的角部中彼此相向的两个角部的第一内角在从109.4-3度到109.4+3度为止的范围内，所述六边形的角部中其它四个角部的第二内角在从125.3-3度到125.3+3度为止的范围内；还有，在上述情况下，优选所述六边形的夹在相邻的所述第二内角之间的边在是(110)晶面的所述第一主表面上与<001>方位实质上垂直；再说，在上述情况下，所述振动膜的形状也可以实质上为六边形。

在本公开内容所涉及的微机电系统器件的制造方法中，所述基板的形状也可以实质上为菱形。

本公开内容所涉及的微机电系统器件的制造方法也可以还包括工序(e)，在该工序(e)中，在所述工序(b)之后在所述振动膜上夹着牺牲膜形成固定膜，然后去除所述牺牲膜，由此在所述振动膜与所述固定膜之间形成空气间隙。这么一来，例如能够利用振动膜(膜片)与固定膜(固定电极膜)之间的静电电容由于膜片的振动而变化，来实现声波传感器的功能。

本公开内容所涉及的器件包括具有第一主表面及与该第一主表面相反一侧的面即第二主表面的基板、和形成在所述基板中的通孔，所述第一主表面和所述第二主表面都是(110)晶面，所述第二主表面上的所述通孔的形状实质上为菱形。

在本公开内容所涉及的器件中，所述基板也可以为硅基板。

在本公开内容所涉及的器件中，也可以是这样的，即：所述通孔规定所述基板的内壁，所述内壁与所述第二主表面实质上垂直。在这种情况下，也可以是这样的，即：所述通孔规定所述基板的内壁，所述内壁与所述第一主表面实质上垂直。

本公开内容所涉及的器件的制造方法包括工序(a)、工序(b)及工序(c)，在该工序(a)中，在具有第一主表面及与该第一主表面相反一侧的面即第二主表面的基板的所述第一主表面上形成牺牲层，在该工序(b)中，对所述基板从所述第二主表面侧进行蚀刻，由此在所述基板中形成通孔，在该工序(c)中，经由所述通孔供给蚀刻剂，由此去除所述牺牲层，并使所述通孔从所述第一主表面侧起扩大，所述第一主表面和所述第二主表面都是(110)晶面，所述第二主表面上的所述通孔的形状实质上为菱形。

在本公开内容所涉及的器件的制造方法中，所述基板也可以为硅基板。

在本公开内容所涉及的器件的制造方法中，也可以是这样的，即：所述通孔规定所述基板的内壁，所述内壁与所述第二主表面实质上垂直。在这种情况下，也可以是这样的，即：所述通孔规定所述基板的内壁，所述内壁与所述第一主表面实质上垂直。

-发明的效果-

根据本公开内容，在用于各种传感器的膜片结构中，能够形成与基板主面垂直的通孔内壁。换句话说，能够防止例如专利文献1中所公开的现有结构那样在硅基板的通孔中形成倾斜部。因此，能够将膜片结构的平面形状小型化。还有，因为在通孔内不存在倾斜部，所以能够消除声波在该倾斜部反射而带来的影响。而且，因为从膜片(振动膜)来看从基板背面侧射来的声波的通路不会在中途变窄，所以能够大大降低声波(空气振动)通过通孔时的阻力(空气阻力)。因此，能够向膜片充分地传递声波(空气振动)，因而在用本公开内容所涉及的微机电系统器件作例如声波传感器的情况下，能够防止灵敏度下降等音响性能下降。

也就是说，根据本公开内容，能够提供一种利用廉价的湿蚀刻法在硅基板中形成具有与基板主面垂直的内壁的通孔而构成的膜片结构、利用该膜片结构制成的微机电系统器件、以及该膜片结构及该微机电系统器件的制造方法。

还有，在本公开内容中，在设定膜片(振动膜)的形状为六边形的情况下，能够抑制应力集中在膜片角部，由此能够防止膜片从该角部起破损。因此，能够实现使用寿命更长且性能更佳的膜片结构及利用该膜片结构制成的声波传感器等微机电系统器件。

附图说明

图1(a)～图1(p)是显示本公开内容的第一实施方式所涉及的微机电系统器件的制造方法的各道工序的例子的图，图1(a)、图1(e)、图1(i)及图1(m)是俯视图；图1(b)、图1(f)、图1(j)及图1(n)是沿图1(a)、图1(e)、图1(i)及图1(m)中的各A-A线的剖视图；图1(c)、图1(g)、图1(k)及图1(o)是仰视图；图1(d)、图1(h)、图1(l)及图1(p)是沿图1(a)、图1(e)、图1(i)及图1(m)中的各B-B线的剖视图。

图2(a)～图2(p)是显示本公开内容的第一实施方式所涉及的微机电系统器件的制造方法的各道工序的例子的图，图2(a)、图2(e)、图2(i)及图2(m)是俯视图；图2(b)、图2(f)、图2(j)及图2(n)是沿图2(a)、图2(e)、图2(i)及图2(m)中的各A-A线的剖视图；图2(c)、图2(g)、图2(k)及图2(o)是仰视图；图2(d)、图2(h)、图2(l)及图2(p)是沿图2(a)、图2(e)、图2(i)及图2(m)中的各B-B线的剖视图。

图3(a)～图3(l)是显示本公开内容的第一实施方式所涉及的微机电系统器件的制造方法的各道工序的例子的图，图3(a)、图3(e)及图3(i)是俯视图；图3(b)、图3(f)及图3(j)是沿图3(a)、图3(e)及图3(i)中的各A-A线的剖视图；图3(c)、图3(g)及图3(k)是仰视图；图3(d)、图3(h)及图3(l)是沿图3(a)、图3(e)及图3(i)中的各B-B线的剖视图。

图4(a)～图4(h)是显示本公开内容的第一实施方式所涉及的微机电系统器件的制造方法的各道工序的例子的图，图4(a)和图4(e)是俯视图；图4(b)和图4(f)是沿图4(a)和图4(e)中的各A-A线的剖视图；图4(c)和图4(g)是仰视图；图4(d)和图4(h)是沿图4(a)和图4(e)中的各B-B线的剖视图。

图5是示出在图1(e)～图1(h)所示的工序中形成在位于硅基板表面侧的薄膜上的用来控制牺牲层形状的开口图案、和在图2(m)～图2(p)所示的工序中形成在位于硅基板背面侧的掩模薄膜上的开口图案，并进行比较的立体图。

图6(a)～图6(p)是显示本公开内容的第一实施方式的第一变形例所涉及的微机电系统器件的制造方法的各道工序的例子的图，图6(a)、图6(e)、图6(i)及图6(m)是俯视图；图6(b)、图6(f)、图6(j)及图6(n)是沿图6(a)、图6(e)、图6(i)及图6(m)中的各A-A线的剖视图；图6(c)、图6(g)、图6(k)及图6(o)是仰视图；图6(d)、图6(h)、图6(l)及图6(p)是沿图6(a)、图6(e)、图6(i)及图6(m)中的各B-B线的剖视图。

图7(a)～图7(p)是显示本公开内容的第一实施方式的第一变形例所涉及的微机电系统器件的制造方法的各道工序的例子的图，图7(a)、图7(e)、图7(i)及图7(m)是俯视图；图7(b)、图7(f)、图7(j)及图7(n)是沿图7(a)、图7(e)、图7(i)及图7(m)中的各A-A线的剖视图；图7(c)、图7(g)、图7(k)及图7(o)是仰视图；图7(d)、图7(h)、图7(l)及图7(p)是沿图7(a)、图7(e)、图7(i)及图7(m)中的各B-B线的剖视图。

图8是图8(a)～图8(l)是显示本公开内容的第一实施方式的第一变形例所涉及的微机电系统器件的制造方法的各道工序的例子的图，图8(a)、图8(e)及图8(i)是俯视图；图8(b)、图8(f)及图8(j)是沿图8(a)、图8(e)及图8(i)中的各A-A线的剖视图；图8(c)、图8(g)及图8(k)是仰视图；图8(d)、图8(h)及图8(l)是沿图8(a)、图8(e)及图8(i)中的各B-B线的剖视图。

图9(a)～图9(h)是显示本公开内容的第一实施方式的第一变形例所涉及的微机电系统器件的制造方法的各道工序的例子的图，图9(a)和图9(e)是俯视图；图9(b)和图9(f)是沿图9(a)和图9(e)中的各A-A线的剖视图；图9(c)和图9(g)是仰视图；图9(d)和图9(h)是沿图9(a)和图9(e)中的各B-B线的剖视图。

图10(a)～图10(d)是显示本公开内容的第一实施方式的第二变形例所涉及的声波传感器的结构例的图，图10(a)是俯视图；图10(b)是沿图10(a)中的A-A线的剖视图；图10(c)是仰视图；图10(d)是沿图10(a)中的B-B线的剖视图。

图11(a)～图11(l)是显示本公开内容的第一实施方式的第二变形例所涉及的微机电系统器件的制造方法的各道工序的例子的图，图11(a)、图11(e)及图11(i)是俯视图；图11(b)、图11(f)及图11(j)是沿图11(a)、图11(e)及图11(i)中的各A-A线的剖视图；图11(c)、图11(g)及图11(k)是仰视图；图11(d)、图11(h)及图11(l)是沿图11(a)、图11(e)及图11(i)中的各B-B线的剖视图。

图12(a)～图12(l)是显示本公开内容的第一实施方式的第二变形例所涉及的微机电系统器件的制造方法的各道工序的例子的图，图12(a)、图12(e)及图12(i)是俯视图；图12(b)、图12(f)及图12(j)是沿图12(a)、图12(e)及图12(i)中的各A-A线的剖视图；图12(c)、图12(g)及图12(k)是仰视图；图12(d)、图12(h)及图12(l)是沿图12(a)、图12(e)及图12(i)中的各B-B线的剖视图。

图13(a)～图13(h)是显示本公开内容的第一实施方式的第二变形例所涉及的微机电系统器件的制造方法的各道工序的例子的图，图13(a)和图13(e)是俯视图；图13(b)和图13(f)是沿图13(a)和图13(e)中的各A-A线的剖视图；图13(c)和图13(g)是仰视图；图13(d)和图13(h)是沿图13(a)和图13(e)中的各B-B线的剖视图。

图14(a)～图14(l)是显示本公开内容的第一实施方式的第二变形例所涉及的微机电系统器件的制造方法的各道工序的例子的图，图14(a)、图14(e)及图14(i)是俯视图；图14(b)、图14(f)及图14(j)是沿图14(a)、图14(e)及图14(i)中的各A-A线的剖视图；图14(c)、图14(g)及图14(k)是仰视图；图14(d)、图14(h)及图14(l)是沿图14(a)、图14(e)及图14(i)中的各B-B线的剖视图。

图15(a)～图15(h)是显示本公开内容的第一实施方式的第二变形例所涉及的微机电系统器件的制造方法的各道工序的例子的图，图15(a)和图15(e)是俯视图；图15(b)和图15(f)是沿图15(a)和图15(e)中的各A-A线的剖视图；图15(c)和图15(g)是仰视图；图15(d)和图15(h)是沿图15(a)和图15(e)中的各B-B线的剖视图。

图16(a)～图16(h)是显示本公开内容的第一实施方式的第二变形例所涉及的微机电系统器件的制造方法的各道工序的例子的图，图16(a)和图16(e)是俯视图；图16(b)和图16(f)是沿图16(a)和图16(e)中的各A-A线的剖视图；图16(c)和图16(g)是仰视图；图16(d)和图16(h)是沿图16(a)和图16(e)中的各B-B线的剖视图。

图17(a)～图17(p)是显示本公开内容的第二实施方式所涉及的微机电系统器件的制造方法的各道工序的例子的图，图17(a)、图17(e)、图17(i)及图17(m)是俯视图；图17(b)、图17(f)、图17(j)及图17(n)是沿图17(a)、图17(e)、图17(i)及图17(m)中的各A-A线的剖视图；图17(c)、图17(g)、图17(k)及图17(o)是仰视图；图17(d)、图17(h)、图17(l)及图17(p)是沿图17(a)、图17(e)、图17(i)及图17(m)中的各B-B线的剖视图。

图18(a)～图18(p)是显示本公开内容的第二实施方式所涉及的微机电系统器件的制造方法的各道工序的例子的图，图18(a)、图18(e)、图18(i)及图18(m)是俯视图；图18(b)、图18(f)、图18(j)及图18(n)是沿图18(a)、图18(e)、图18(i)及图18(m)中的各A-A线的剖视图；图18(c)、图18(g)、图18(k)及图18(o)是仰视图；图18(d)、图18(h)、图18(l)及图18(p)是沿图18(a)、图18(e)、图18(i)及图18(m)中的各B-B线的剖视图。

图19(a)～图19(l)是显示本公开内容的第二实施方式所涉及的微机电系统器件的制造方法的各道工序的例子的图，图19(a)、图19(e)及图19(i)是俯视图；图19(b)、图19(f)及图19(j)是沿图19(a)、图19(e)及图19(i)中的各A-A线的剖视图；图19(c)、图19(g)及图19(k)是仰视图；图19(d)、图19(h)及图19(l)是沿图19(a)、图19(e)及图19(i)中的各B-B线的剖视图。

图20(a)～图20(h)是显示本公开内容的第二实施方式所涉及的微机电系统器件的制造方法的各道工序的例子的图，图20(a)和图20(e)是俯视图；图20(b)和图20(f)是沿图20(a)和图20(e)中的各A-A线的剖视图；图20(c)和图20(g)是仰视图；图20(d)和图20(h)是沿图20(a)和图20(e)中的各B-B线的剖视图。

图21是示出在图17(e)～图17(h)所示的工序中形成在位于硅基板的表面侧的薄膜上的用来控制牺牲层形状的开口图案、和在图18(m)～图18(p)所示的工序中形成在位于硅基板的背面侧的掩模薄膜上的开口图案，并进行比较的立体图。

图22(a)～图22(d)是显示本公开内容的第二实施方式的变形例所涉及的声波传感器的结构例的图，图22(a)是俯视图；图22(b)是沿图22(a)中的A-A线的剖视图；图22(c)是仰视图；图22(d)是沿图22(a)中的B-B线的剖视图。

图23(a)～图23(p)是显示本公开内容的第二实施方式的变形例所涉及的微机电系统器件的制造方法的各道工序的例子的图，图23(a)、图23(e)、图23(i)及图23(m)是俯视图；图23(b)、图23(f)、图23(j)及图23(n)是沿图23(a)、图23(e)、图23(i)及图23(m)中的各A-A线的剖视图；图23(c)、图23(g)、图23(k)及图23(o)是仰视图；图23(d)、图23(h)、图23(l)及图23(p)是沿图23(a)、图23(e)、图23(i)及图23(m)中的各B-B线的剖视图。

图24(a)～图24(p)是显示本公开内容的第二实施方式的变形例所涉及的微机电系统器件的制造方法的各道工序的例子的图，图24(a)、图24(e)、图24(i)及图24(m)是俯视图；图24(b)、图24(f)、图24(j)及图24(n)是沿图24(a)、图24(e)、图24(i)及图24(m)中的各A-A线的剖视图；图24(c)、图24(g)、图24(k)及图24(o)是仰视图；图24(d)、图24(h)、图24(l)及图24(p)是沿图24(a)、图24(e)、图24(i)及图24(m)中的各B-B线的剖视图。

图25(a)～图25(p)是显示本公开内容的第二实施方式的变形例所涉及的微机电系统器件的制造方法的各道工序的例子的图，图25(a)、图25(e)、图25(i)及图25(m)是俯视图；图25(b)、图25(f)、图25(j)及图25(n)是沿图25(a)、图25(e)、图25(i)及图25(m)中的各A-A线的剖视图；图25(c)、图25(g)、图25(k)及图25(o)是仰视图；图25(d)、图25(h)、图25(l)及图25(p)是沿图25(a)、图25(e)、图25(i)及图25(m)中的各B-B线的剖视图。

图26(a)～图26(l)是显示本公开内容的第二实施方式的变形例所涉及的微机电系统器件的制造方法的各道工序的例子的图，图26(a)、图26(e)及图26(i)是俯视图；图26(b)、图26(f)及图26(j)是沿图26(a)、图26(e)及图26(i)中的各A-A线的剖视图；图26(c)、图26(g)及图26(k)是仰视图；图26(d)、图26(h)及图26(l)是沿图26(a)、图26(e)及图26(i)中的各B-B线的剖视图。

图27(a)和图27(b)是专利文献1中所公开的现有膜片结构的俯视图和剖视图。

图28是根据本公开内容用掩模膜形成在硅基板的背面((110)晶面)上的开口图案的俯视图。

-符号说明-

101、201    硅基板

102、202    薄膜

103、203    硅牺牲层

104、204    层间膜

105、205    膜片

106、206    保护膜

107、207    掩模薄膜

108、208    倾斜面

109、209    垂直面

110、210    通孔

111、211    膜片支撑部

111A、211A  膜片支撑部形成用凹部

112、212    牺牲膜

113、213    固定电极膜

114、214    声孔

115、215    振动电极垫

116、216    固定电极垫

117、217    间隔物

118、218    空气间隙

具体实施方式

(第一实施方式)

下面，参考附图对本公开内容的第一实施方式所涉及的微机电系统器件加以说明。具体而言，对用于各种传感器的具有膜片结构的微机电系统器件及该微机电系统器件的制造方法加以说明。

图1(a)～图1(p)、图2(a)～图2(p)、图3(a)～图3(l)以及图4(a)～图4(h)是显示本实施方式所涉及的微机电系统器件的制造方法的各道工序的例子的图。补充说明一下，图1(a)、图1(e)、图1(i)、图1(m)、图2(a)、图2(e)、图2(i)、图2(m)、图3(a)、图3(e)、图3(i)、图4(a)及图4(e)是俯视图；图1(b)、图1(f)、图1(j)、图1(n)、图2(b)、图2(f)、图2(j)、图2(n)、图3(b)、图3(f)、图3(j)、图4(b)及图4(f)是沿图1(a)、图1(e)、图1(i)、图1(m)、图2(a)、图2(e)、图2(i)、图2(m)、图3(a)、图3(e)、图3(i)、图4(a)及图4(e)中的各A-A线的剖视图；图1(c)、图1(g)、图1(k)、图1(o)、图2(c)、图2(g)、图2(k)、图2(o)、图3(c)、图3(g)、图3(k)、图4(c)及图4(g)是仰视图；图1(d)、图1(h)、图1(l)、图1(p)、图2(d)、图2(h)、图2(l)、图2(p)、图3(d)、图3(h)、图3(l)、图4(d)及图4(h)是沿图1(a)、图1(e)、图1(i)、图1(m)、图2(a)、图2(e)、图2(i)、图2(m)、图3(a)、图3(e)、图3(i)、图4(a)及图4(e)中的各B-B线的剖视图。

首先，如图1(a)～图1(d)所示，准备作为表面(第一主表面)及背面(第二主表面)具有(110)晶面的实质上呈菱形的硅基板101。

接着，如图1(e)～图1(h)所示，利用例如CVD(chemical vapordeposition：化学气相沉积)法分别在硅基板101的表面及背面上形成薄膜102。薄膜102由不易被用来对硅基板101进行各向异性蚀刻的碱性蚀刻剂蚀刻的材料形成。薄膜102由例如氧化硅膜或氮化硅膜等(并不限于这些膜)构成。还有，薄膜102的厚度在例如50nm～500nm左右。

接着，利用光刻法和蚀刻法，在硅基板101的表面侧的薄膜102中形成用来控制牺牲层形状的开口图案。在此，该开口图案的形状是比硅基板101小的实质上的菱形形状，优选该菱形形状的第一内角在从70.6-1度到70.6+1度为止的范围内，优选第二内角在从109.4-1度到109.4+1度为止的范围内。但是，在能够容许性能稍微恶化的情况下，能够将所述第一内角的范围扩大到从70.6-5度到70.6+5度为止的范围，能够将所述第二内角的范围扩大到从109.4-5度到109.4+5度为止的范围。还有，所述菱形形状中的长边对角线在是(110)晶面的硅基板101的表面上与<001>方位实质上平行。在本实施方式中，根据该菱形开口图案的尺寸决定最后形成的膜片(振动膜)的尺寸。

接着，如图1(i)～图1(l)所示，分别在硅基板101的表面及背面上形成硅牺牲层103。用被碱性蚀刻剂各向同性地蚀刻的材料即多晶硅或非晶硅等(并不限于这些材料)作为硅牺牲层103的材料。补充说明一下，在硅基板101的表面侧，仅在薄膜102的开口内形成硅牺牲层103。具体而言，利用例如CVD法(并不限于此)在形成有具有实质上呈菱形的开口的薄膜102的硅基板101表面上形成多晶硅膜或非晶硅膜作为硅牺牲层103，然后利用光刻法及干蚀刻法使该硅牺牲层103选择性地残留在薄膜102的开口内，由此在硅基板101表面上仅在薄膜102的开口内形成硅牺牲层103。

接着，如图1(m)～图1(p)所示，利用例如CVD法(并不限于此)分别在硅基板101的表面及背面上形成层间膜104。用例如氧化硅膜或氮化硅膜等不易被碱性蚀刻剂蚀刻的材料作层间膜104。

接着，如图2(a)～图2(d)所示，在硅基板101的表面侧及背面侧的层间膜104上形成膜片(振动膜)105。在此，在硅基板101的表面侧，利用光刻法和蚀刻法将膜片105形成为比硅基板101小且比薄膜102的开口图案(也就是说，硅基板101的表面侧的硅牺牲层103)大的菱形形状。还有，在本实施方式中，用由例如多晶硅膜或铝膜等金属膜等导电材料构成的单层膜、或者导电膜及绝缘膜的叠层膜作膜片105，以让膜片105起到振动电极(vibrating electrode)的作用。

接着，如图2(e)～图2(h)所示，利用例如CVD法(并不限于此)分别在硅基板101的整个表面及整个背面上形成保护膜106。用例如氧化硅膜或氮化硅膜等不易被碱性蚀刻剂蚀刻的材料作保护膜106。

接着，如图2(i)～图2(l)所示，去除层叠在硅基板101的背面侧的各种薄膜，来使硅基板101的背面露出。具体而言，可以是这样的，即：一边借助抗蚀剂或氧化硅膜保护硅基板101的表面侧，一边以根据薄膜种类的不同而使用氢氟酸或磷酸等不同蚀刻剂的方式对层叠在硅基板101背面侧的各种薄膜一种一种地进行湿蚀刻，来去除叠层膜。或者，也可以是这样的，即：用背面研磨机一并研磨硅基板101背面侧的叠层膜而去除该叠层膜。

接着，如图2(m)～图2(p)所示，分别在硅基板101的表面及背面上形成掩模薄膜107。用氧化硅膜或氮化硅膜等不易被用来对硅基板101进行各向异性蚀刻的碱性蚀刻剂蚀刻的材料作掩模薄膜107。接着，利用光刻法及蚀刻法在硅基板101的背面侧的掩模薄膜107中形成实质上呈菱形的开口，来在硅基板101的底面设用来开始蚀刻的露出面。

图5是示出在图1(e)～图1(h)所示的工序中形成在位于硅基板101表面侧的薄膜102上的用来控制牺牲层形状的开口图案、和在图2(m)～图2(p)所示的工序中形成在位于硅基板101背面侧的掩模薄膜107上的开口图案，并进行比较的立体图。如图5所示，在本实施方式中，在基板背面侧的掩模薄膜107中形成实质上呈菱形的开口图案，该开口图案形成为：平面位置(XY位置)及尺寸与形成于基板表面侧的薄膜102中的用来控制牺牲层形状的开口图案大致相同。补充说明一下，也可以是这样的，考虑到在后述的对硅基板101进行的蚀刻过程中蚀刻部分会从开口图案扩大或者产生偏差，在基板背面侧的掩模薄膜107中形成实质上呈菱形的开口图案，该开口图案形成为：是形成于基板表面侧的薄膜102中的用来控制牺牲层形状的开口图案的相似形且比此还小，两个开口图案的平面位置(XY位置)大致相同。

接着，如图3(a)～图3(d)所示，利用例如KOH(氢氧化钾)或TMAH(tetramethyl ammonium hydroxide：四甲基氢氧化铵)等(并不限于这些蚀刻剂)碱性蚀刻剂对露出在掩模薄膜107的开口图案中的硅基板101的背面进行蚀刻，由此在硅基板101中形成通孔110。此时，与对和硅(111)晶面等效的晶面进行蚀刻的蚀刻速率相比对和硅(110)晶面等效的晶面进行蚀刻的蚀刻速率大数十倍，因而随着蚀刻的进展，和硅(111)晶面等效的晶面逐渐露出在通孔110的内壁上。其结果是，在图3(b)中所示的剖面，换句话说沿掩模薄膜107的开口图案即菱形图案中的长边对角线的剖面上，形成了与硅基板101的表面(硅(110)晶面)成35.3度的角度的与硅(111)晶面等效的晶面即倾斜面108。另一方面，在图3(d)中所示的剖面，换句话说沿掩模薄膜107的开口图案即菱形图案中的短边对角线的剖面上，形成了与硅基板101的表面(硅(110)晶面)垂直的与硅(111)晶面等效的晶面即垂直面109。补充说明一下，如图3(c)所示，在蚀刻进展而使通孔110贯通基板101后，硅牺牲层103沿所述短边对角线露出在呈狭缝状的通孔110内。

接着，如图3(e)～图3(h)所示，在通孔110如上所述贯通硅基板101后，蚀刻液经由通孔110到达基板表面侧的硅牺牲层103。这么一来，硅牺牲层103与单晶硅相比更快地受到各向同性蚀刻，全部被除掉。

接着，在硅牺牲层103如上所述由于蚀刻而完全被除掉后，对硅基板101从该硅基板101的表面侧也开始进行蚀刻。因此，如图3(i)～图3(l)所示，通孔110从基板表面侧逐渐扩大。

如图4(a)～图4(d)所示，在对硅基板101进一步进行了蚀刻的情况下，最后沿基板背面侧的掩模薄膜107中的开口图案即菱形图案的四条边形成与硅(111)晶面等效的晶面即垂直面109作为通孔110的内壁。换句话说，形成过硅牺牲层103的薄膜102的开口的实质上的菱形形状成为基板表面上的通孔110的平面形状。因此，在本实施方式中，基板表面上的通孔110的平面形状和基板背面上的通孔110的平面形状是相似形。

接着，如图4(e)～图4(h)所示，用例如氢氟酸等蚀刻剂通过蚀刻去除薄膜102、层间膜104、保护膜106及掩模薄膜107，使膜片105露出。此时，通过使薄膜102的一部分及层间膜104的一部分残留作为膜片支撑部111，来在硅基板101的表面上支撑膜片105。

根据上述第一实施方式，在用于各种传感器的膜片结构中，能够将通孔110的内壁形成为与基板主面垂直。换句话说，能够防止如现有结构那样在硅基板101的通孔110中形成倾斜部。因此，能够将膜片结构的平面形状小型化。还有，能够确保硅基板101的通孔110的容积，并抑制芯片强度下降。还有，因为在通孔110内不存在倾斜部，所以能够消除声波在该倾斜部反射而带来的影响。而且，因为从膜片105来看从基板背面侧射来的声波的通路不会在中途变窄，所以能够将声波(空气振动)通过通孔110时的阻力(空气阻力)实质上最小化。因此，能够向膜片105充分地传递声波，因而在用本实施方式所涉及的微机电系统器件作例如声波传感器的情况下，能够防止灵敏度下降等音响性能下降。

也就是说，根据第一实施方式，能够提供一种利用廉价的湿蚀刻法由垂直面109构成了硅基板101的通孔110的几乎整个内壁的膜片结构。因此，能够提供利用该膜片结构制成的微机电系统器件以及该膜片结构及该微机电系统器件的制造方法。

下面，对第一实施方式中的基板表面的薄膜102的开口图案与基板背面的掩模薄膜107的开口图案之间的位置关系加以说明。薄膜102的开口图案具有在形成于其内侧的硅牺牲层103被除掉后决定振动膜的尺寸(膜片105中实质上起到振动膜的作用的部分(与通孔110重叠的部分)的尺寸)的功能。在此，在作为声波传感器利用膜片结构的情况下，优选通孔110的平面形状与振动膜的形状一致。然而，考虑到基板表面侧的图案与基板背面侧的图案的重合精度等，在实际情况下这样设计是比较现实的，即：设计基板背面侧的掩模薄膜107的开口图案(规定通孔110的平面形状的图案)的开口面积为比基板表面侧的薄膜102的开口图案的开口面积小5％左右的值。在这种情况下，基板表面上的通孔110的尺寸也成为与基板背面上的通孔110的尺寸大致相等的值。因此，这样就足够了，即：以当形成通孔时通孔110在基板表面上形成于薄膜102的开口图案内这样的位置精度将基板背面侧的掩模薄膜107的开口图案重合在基板表面侧的薄膜102的开口图案上。补充说明一下，若两个该开口图案之间产生重合误差，就起因于从基板背面侧开始的蚀刻的进展与从基板表面侧开始的蚀刻的进展有差别，会在通孔110的内壁上形成台阶部分。因此，需要考虑到通孔110的尺寸及要求振动膜所具有的性能等，决定所述重合误差的容许范围。在此，典型的重合误差的容许范围是在10μm级以下。

接着，对第一实施方式中的硅基板101的晶体方位与基板背面侧的掩模薄膜107的开口图案之间的位置关系加以说明。在第一实施方式中，本来优选的是：在是(110)晶面的硅基板101的背面(第二主表面)上，掩模薄膜107的开口图案即菱形图案中的长边对角线与<001>方位平行。但是，实际上即使在该长边对角线与<001>方位之间有误差(少许的角度)，与例如专利文献1中所公开的现有结构相比通孔110的内壁面与基板主表面所成的角度更近于90度(垂直)。例如在所述长边对角线与<001>方位之间存在从-1度左右到+1度左右为止的误差的情况下，因为在刚开始对硅基板101进行蚀刻时，蚀刻在与基板主表面垂直的方向上不进展，所以在形成通孔110后的基板表面侧形成有较小的房檐状部分(overhang)或缓倾斜区域，但是通孔110的几乎整个内壁由与基板主表面大致垂直的与(111)晶面等效的晶面构成。

也就是说，在本实施方式中，因为利用由于硅的晶体方位而产生的较大的蚀刻速度差形成通孔110，所以已形成的通孔110的内壁面为与是(110)晶面的硅基板101的主表面大致垂直的与(111)晶面等效的晶面。但是，实际上对(110)晶面进行蚀刻的蚀刻速度和对(111)晶面进行蚀刻的蚀刻速度之比不是无限大，因而通孔110的内壁从基板主表面算起具有89度～91度左右的倾斜。然而，与在例如专利文献1中所公开的现有结构中基板主表面与通孔的内壁所成的角度约为35.3度的情况相比，形成在本实施方式中的通孔110的内壁面上的倾斜面的占有面积非常小。

补充说明一下，在第一实施方式中，分别将基板表面上的通孔110的平面形状、基板背面上的通孔110的平面形状、振动膜105的形状及硅基板101的形状设定为菱形。也可以该菱形的角部由于加工精度的关系而稍微呈圆弧状(也就是说，在标准的工艺技术中有可能产生这种角部的微小的圆弧形化，当在本公开内容中说“实质上的菱形形状”时，指的不仅仅是角部未呈圆弧形的菱形形状而已，也指角部如上所述呈圆弧形的菱形形状)。

还有，在第一实施方式中使用了以(110)晶面作为主表面的硅基板101。实际上，即使在使用以由于硅晶圆制造过程中产生误差而从(110)晶面算起倾斜了-1度左右到+1度左右的角度的面作为主表面的硅基板的情况下，也能够得到与本实施方式相同的效果。

还有，在第一实施方式中，设定硅基板101的形状即芯片形状为是膜片105的形状的相似形的实质上的菱形形状。这么一来，能够作为将形成在晶圆上的多个芯片彼此切开的方法利用现有的切割技术，因而不需要开发新技术或者为新设备进行投资。例如，能够在沿形成有多个菱形芯片的晶圆的切割线进行激光照射后进行解理，由此将各个菱形芯片切开。这么一来，与进行刀片切割的情况相比能够减少微机电系统芯片所受到的损伤。

还有，在第一实施方式中，使用了在各道薄膜形成工序中分别在硅基板101的表面及背面上形成薄膜的晶圆纵置型薄膜形成装置。在除了掩模薄膜107的薄膜形成工序以外的其它薄膜形成工序中，也可以使用仅在硅基板101的表面上形成薄膜的晶圆横置型薄膜形成装置，来代替该晶圆纵置型薄膜形成装置。

(第一实施方式的第一变形例)

下面，参考附图对本公开内容的第一实施方式的第一变形例所涉及的微机电系统器件加以说明。具体而言，对用于各种传感器的具有膜片结构的微机电系统器件及该微机电系统器件的制造方法加以说明。

图6(a)～图6(p)、图7(a)～图7(p)、图8(a)～图8(l)以及图9(a)～图9(h)是显示本变形例所涉及的微机电系统器件的制造方法的各道工序的例子的图。补充说明一下，图6(a)、图6(e)、图6(i)、图6(m)、图7(a)、图7(e)、图7(i)、图7(m)、图8(a)、图8(e)、图8(i)、图9(a)及图9(e)是俯视图；图6(b)、图6(f)、图6(j)、图6(n)、图7(b)、图7(f)、图7(j)、图7(n)、图8(b)、图8(f)、图8(j)、图9(b)及图9(f)是沿图6(a)、图6(e)、图6(i)、图6(m)、图7(a)、图7(e)、图7(i)、图7(m)、图8(a)、图8(e)、图8(i)、图9(a)及图9(e)中的各A-A线的剖视图；图6(c)、图6(g)、图6(k)、图6(o)、图7(c)、图7(g)、图7(k)、图7(o)、图8(c)、图8(g)、图8(k)、图9(c)及图9(g)是仰视图；图6(d)、图6(h)、图6(l)、图6(p)、图7(d)、图7(h)、图7(l)、图7(p)、图8(d)、图8(h)、图8(l)、图9(d)及图9(h)是沿图6(a)、图6(e)、图6(i)、图6(m)、图7(a)、图7(e)、图7(i)、图7(m)、图8(a)、图8(e)、图8(i)、图9(a)及图9(e)中的各B-B线的剖视图。还有，在图6(a)～图6(p)、图7(a)～图7(p)、图8(a)～图8(l)以及图9(a)～图9(h)中，用相同符号表示与在图1(a)～图1(p)、图2(a)～图2(p)、图3(a)～图3(l)以及图4(a)～图4(h)中所示的第一实施方式相同的构成因素，来省略重复的说明。

在本变形例中，首先如图6(a)～图6(d)所示，与第一实施方式的图1(a)～图1(d)中所示的工序一样地准备作为表面(第一主表面)及背面(第二主表面)具有(110)晶面的呈菱形形状的硅基板101。然后，如图6(e)～图6(h)所示，与第一实施方式的图1(e)～图1(h)中所示的工序一样地分别在硅基板101的表面及背面上形成薄膜102。之后，在硅基板101的表面侧的薄膜102中形成用来控制牺牲层形状的开口图案。

接着，如图6(i)～图6(l)所示，分别在硅基板101的表面及背面上形成硅牺牲层103。用被碱性蚀刻剂各向同性地蚀刻的材料即多晶硅或非晶硅等作为硅牺牲层103的材料。在此，与第一实施方式不同，根据本变形例在硅基板101的表面侧不仅在薄膜102的开口内形成硅牺牲层103，在该开口附近的薄膜102上也形成硅牺牲层103。具体而言，例如CVD法在形成有具有实质上呈菱形的开口的薄膜102的硅基板101的表面上沉积多晶硅膜或非晶硅膜作为硅牺牲层103，然后利用光刻法及干蚀刻法形成图案，来将硅牺牲层103形成为覆盖薄膜102的开口、是该开口的菱形的相似形并且比该开口大的菱形形状。此时，去除已上在薄膜102上的硅牺牲层103的规定部分，从而事先形成最后成为膜片支撑部111(参照图9(e)～图9(h))的凹部(膜片支撑部形成用凹部)111A。在本变形例中，在呈菱形形状的硅牺牲层103的各个角部形成共有四个呈圆形的膜片支撑部形成用凹部111A。

接着，如图6(m)～图6(p)所示，与第一实施方式的图1(m)～图1(p)中所示的工序一样地分别在硅基板101的表面及背面上形成层间膜104。

接着，如图7(a)～图7(d)所示，与第一实施方式的图2(a)～图2(d)中所示的工序一样地在硅基板101的表面侧及背面侧的层间膜104上形成膜片(振动膜)105。在此，在硅基板101的表面侧，利用光刻法和蚀刻法将膜片105形成为比硅基板101小且比薄膜102的开口图案及硅牺牲层103大的菱形形状。也就是说，在本变形例中，将膜片105形成为：与设置在硅牺牲层103中的膜片支撑部形成用凹部111A重叠。

接着，如图7(e)～图7(h)所示，与第一实施方式的图2(e)～图2(h)中所示的工序一样地分别在硅基板101的整个表面及整个背面上形成保护膜106。

接着，如图7(i)～图7(l)所示，与第一实施方式的图2(i)～图2(l)中所示的工序一样地去除层叠在硅基板101的背面侧的各种薄膜，来使硅基板101的背面露出。

接着，如图7(m)～图7(p)所示，与第一实施方式的图2(m)～图2(p)中所示的工序一样地分别在硅基板101的表面及背面上形成掩模薄膜107。接着，利用光刻法及蚀刻法在硅基板101的背面侧的掩模薄膜107中形成呈菱形的开口。

接着，如图8(a)～图8(d)所示，与第一实施方式的图3(a)～图3(d)中所示的工序一样地用例如KOH或TMAH等碱性蚀刻剂对露出在掩模薄膜107的开口图案中的硅基板101的背面进行蚀刻，由此在硅基板101中形成通孔110。此时，与对和硅(111)晶面等效的晶面进行蚀刻的蚀刻速率相比对和硅(110)晶面等效的晶面进行蚀刻的蚀刻速率大数十倍，因而随着蚀刻的进展，和硅(111)晶面等效的晶面逐渐露出在通孔110的内壁上。其结果是，在图8(b)中所示的剖面，换句话说沿掩模薄膜107的开口图案即菱形图案中的长边对角线的剖面上，形成了与硅基板101的表面(硅(110)晶面)成35.3度的角度的与硅(111)晶面等效的晶面即倾斜面108。另一方面，在图8(d)中所示的剖面，换句话说沿掩模薄膜107的开口图案即菱形图案中的短边对角线的剖面上，形成了与硅基板101的表面(硅(110)晶面)垂直的与硅(111)晶面等效的晶面即垂直面109。补充说明一下，如图8(c)所示，在蚀刻进展而使通孔110贯通硅基板101后，硅牺牲层103沿所述短边对角线露出在呈狭缝状的通孔110内。

接着，如图8(e)～图8(h)所示，在通孔110如上所述贯通硅基板101后，蚀刻液与第一实施方式的图3(e)～图3(h)中所示的工序一样地经由通孔110到达形成在基板表面侧的硅牺牲层103。这么一来，硅牺牲层103与单晶硅相比更快地受到各向同性蚀刻，全部被除掉。

接着，在硅牺牲层103如上所述由于蚀刻而完全被除掉后，对硅基板101从该硅基板101的表面侧也开始进行蚀刻。因此，如图8(i)～图8(l)所示，通孔110与第一实施方式的图3(i)～图3(l)中所示的工序一样地从基板表面侧也逐渐扩大。

如图9(a)～图9(d)所示，在对硅基板101进一步进行了蚀刻的情况下，最后与第一实施方式的图4(a)～图4(d)中所示的工序一样地沿基板背面侧的掩模薄膜107中的开口图案即菱形图案的四条边形成与硅(111)晶面等效的晶面即垂直面109作为通孔110的内壁。换句话说，形成过硅牺牲层103的薄膜102的开口的实质上的菱形形状成为基板表面上的通孔110的平面形状。

接着，如图9(e)～图9(h)所示，与第一实施方式的图4(e)～图4(h)中所示的工序一样地用例如氢氟酸等蚀刻剂通过蚀刻去除薄膜102、层间膜104、保护膜106及掩模薄膜107，使膜片105露出。此时，通过控制蚀刻，使填充在设于硅牺牲层103内的膜片支撑部形成用凹部111A内的层间膜104(也包括在其上侧的层间膜104)及位于该层间膜104的下侧的薄膜102残留作为膜片支撑部111，由此在硅基板101的表面上支撑膜片105的规定部分。

根据本变形例，除了与第一实施方式相同的效果以外，还能够得到下述效果。也就是说，在硅基板101的表面上，不是支撑膜片105的整个周缘部，而是支撑特定的部位，由此能够降低支撑膜片105的支撑力。这么一来，膜片105当受到压力时更为容易变形，因而能够提高膜片105的振动性能。

(第一实施方式的第二变形例)

下面，参考附图对本公开内容的第一实施方式的第二变形例所涉及的微机电系统器件加以说明。具体而言，对具有膜片结构的声波传感器及该声波传感器的制造方法加以说明。也就是说，本变形例涉及一种利用第一实施方式(包括第一变形例)所涉及的膜片结构制成的声波传感器。

图10(a)～图10(d)是显示本变形例所涉及的声波传感器的结构例的图。补充说明一下，图10(a)是本变形例所涉及的声波传感器的俯视图；图10(b)是沿图10(a)中的A-A线的剖视图；图10(c)是本变形例所涉及的声波传感器的仰视图；图10(d)是沿图10(a)中的B-B线的剖视图。还有，在图10(a)～图10(d)中，用相同符号表示与在图1(a)～图1(p)、图2(a)～图2(p)、图3(a)～图3(l)以及图4(a)～图4(h)中所示的第一实施方式相同的构成因素，来省略重复的说明。

如图10(a)～图10(d)所示，本变形例所涉及的声波传感器在第一实施方式所涉及的膜片结构，即在硅基板101的表面上夹着膜片支撑部111支撑有膜片(振动电极膜)105的结构下还包括固定膜(固定电极膜)113和空气间隙118，该固定膜(固定电极膜)113与振动电极膜105相向地形成在振动电极膜105的上侧，该空气间隙118介于振动电极膜105与固定电极膜113之间。这么一来，能够由振动电极膜105及固定电极膜113构成电容器，能够实现声波传感器的功能。

补充说明一下，固定电极膜113在硅基板101的表面上由间隔物117支撑。还有，形成有贯通固定电极膜113的多个声孔114。而且，在硅基板101的表面上的固定电极膜113配置区域的外侧设置有与振动电极膜105电连接的振动电极垫115和与固定电极膜113电连接的固定电极垫116，以保证在本变形例所涉及的声波传感器与外部之间交接信号。

下面，对图10(a)～图10(d)所示的本变形例所涉及的声波传感器的制造方法加以说明。

图11(a)～图11(l)、图12(a)～图12(l)、图13(a)～图13(h)、图14(a)～图14(l)、图15(a)～图15(h)以及图16(a)～图16(h)是显示本变形例所涉及的声波传感器的制造方法的各道工序的例子的图。补充说明一下，图11(a)、图11(e)、图11(i)、图12(a)、图12(e)、图12(i)、图13(a)、图13(e)、图14(a)、图14(e)、图14(i)、图15(a)、图15(e)、图16(a)及图16(e)是俯视图；图11(b)、图11(f)、图11(j)、图12(b)、图12(f)、图12(j)、图13(b)、图13(f)、图14(b)、图14(f)、图14(j)、图15(b)、图15(f)、图16(b)及图16(f)是沿图11(a)、图11(e)、图11(i)、图12(a)、图12(e)、图12(i)、图13(a)、图13(e)、图14(a)、图14(e)、图14(i)、图15(a)、图15(e)、图16(a)及图16(e)中的各A-A线的剖视图；图11(c)、图11(g)、图11(k)、图12(c)、图12(g)、图12(k)、图13(c)、图13(g)、图14(c)、图14(g)、图14(k)、图15(c)、图15(g)、图16(c)及图16(g)是仰视图；图11(d)、图11(h)、图11(l)、图12(d)、图12(h)、图12(l)、图13(d)、图13(h)、图14(d)、图14(h)、图14(l)、图15(d)、图15(h)、图16(d)及图16(h)是沿图11(a)、图11(e)、图11(i)、图12(a)、图12(e)、图12(i)、图13(a)、图13(e)、图14(a)、图14(e)、图14(i)、图15(a)、图15(e)、图16(a)及图16(e)中的各B-B线的剖视图。还有，在图11(a)～图11(l)、图12(a)～图12(l)、图13(a)～图13(h)、图14(a)～图14(l)、图15(a)～图15(h)以及图16(a)～图16(h)中，用相同符号表示与在图1(a)～图1(p)、图2(a)～图2(p)、图3(a)～图3(l)以及图4(a)～图4(h)中所示的第一实施方式、或者图6(a)～图6(p)、图7(a)～图7(p)、图8(a)～图8(l)以及图9(a)～图9(h)中所示的第一实施方式的第一变形例相同的构成因素，来省略重复的说明。

在本变形例中，首先如图11(a)～图11(d)所示，与第一实施方式的图1(a)～图1(d)中所示的工序一样地准备作为表面(第一主表面)及背面(第二主表面)具有(110)晶面的呈菱形形状的硅基板101。然后，如图11(e)～图11(h)所示，与第一实施方式的图1(e)～图1(h)中所示的工序一样地分别在硅基板101的表面及背面上形成薄膜102。之后，在硅基板101的表面侧的薄膜102中形成用来控制牺牲层形状的实质上呈菱形形状的开口图案。

接着，如图11(i)～图11(l)所示，与第一实施方式的第一变形例的图6(i)～图6(l)中所示的工序一样地分别在硅基板101的表面及背面上形成硅牺牲层103。在此，在硅基板101的表面侧，将硅牺牲层103的图案形成为：覆盖薄膜102的开口、是该开口的菱形的相似形并且比该开口大的实质上的菱形形状。并且，去除已上在薄膜102上的硅牺牲层103的规定部分，从而事先形成最后成为膜片支撑部111(参照图16(e)～图16(h))的凹部(膜片支撑部形成用凹部)111A。

接着，如图12(a)～图12(d)所示，与第一实施方式的图1(m)～图1(p)中所示的工序一样地分别在硅基板101的表面及背面上形成层间膜104。

接着，如图12(e)～图12(h)所示，与第一实施方式的第一变形例的图7(a)～图7(d)所示的工序一样地在硅基板101的表面侧及背面侧的层间膜104上形成膜片(振动电极膜)105。在此，在硅基板101的表面侧，将膜片105形成为与设置在硅牺牲层103中的膜片支撑部形成用凹部111A重叠，同时形成与膜片105电连接的振动电极垫115。

接着，如图12(i)～图12(l)所示，在硅基板101的表面上形成覆盖膜片105的牺牲膜112。牺牲膜112最后通过蚀刻被除掉，由此形成了为构成电容器结构所需的空气间隙(图16(e)～图16(h)中所示的空气间隙118)。于是，在本变形例中，设定牺牲膜112的厚度为所希望的空气间隙的高度，例如4μm。还有，优选在形成空气间隙时通过蚀刻与薄膜102及层间膜104同时地去除牺牲膜112。于是，在本变形例中，用与薄膜102及层间膜104的材料相同的氧化硅膜作为牺牲膜112的材料。

接着，如图13(a)～图13(d)所示，在牺牲膜112上形成与膜片105相向的固定电极膜113，同时形成与固定电极膜113电连接的固定电极垫116。此时，形成多个贯通固定电极膜113的声孔114。补充说明一下，用由例如多晶硅膜或铝膜等金属膜等导电材料构成的单层膜、或者导电膜及绝缘膜的叠层膜作固定电极膜113，以让固定电极膜113起到电极的作用。

接着，如图13(e)～图13(h)所示，与第一实施方式的图2(e)～图2(h)所示的工序一样地分别在硅基板101的整个表面及整个背面上形成保护膜106。

接着，如图14(a)～图14(d)所示，与第一实施方式的图2(i)～图2(l)所示的工序一样地去除层叠在硅基板101的背面侧的各种薄膜，来使硅基板101的背面露出。

接着，如图14(e)～图14(h)所示，与第一实施方式的图2(m)～图2(p)所示的工序一样地分别在硅基板101的表面及背面上形成掩模薄膜107。接着，利用光刻法及蚀刻法在硅基板101的背面侧的掩模薄膜107中形成实质上呈菱形的开口，在硅基板101的底面设用来开始蚀刻的露出面。

接着，如图14(i)～图14(l)所示，与第一实施方式的图3(a)～图3(d)中所示的工序一样地用例如KOH或TMAH等碱性蚀刻剂对露出在掩模薄膜107的开口图案中的硅基板101的背面进行蚀刻，由此在硅基板101中形成通孔110。此时，与对和硅(111)晶面等效的晶面进行蚀刻的蚀刻速率相比对和硅(110)晶面等效的晶面进行蚀刻的蚀刻速率大数十倍，因而随着蚀刻的进展，和硅(111)晶面等效的晶面逐渐露出在通孔110的内壁上。其结果是，在图14(j)中所示的剖面，换句话说沿掩模薄膜107的开口图案即菱形图案中的长边对角线的剖面上，形成了与硅基板101的表面(硅(110)晶面)成35.3度的角度的与硅(111)晶面等效的晶面即倾斜面108。另一方面，在图14(l)中所示的剖面，换句话说沿掩模薄膜107的开口图案即菱形图案中的短边对角线的剖面上，形成了与硅基板101的表面(硅(110)晶面)垂直的与硅(111)晶面等效的晶面即垂直面109。补充说明一下，如图14(k)所示，在蚀刻进展而使通孔110贯通硅基板101后，硅牺牲层103沿所述短边对角线露出在呈狭缝状的通孔110内。

接着，如图15(a)～图15(d)所示，在通孔110如上所述贯通硅基板101后，蚀刻液与第一实施方式的图3(e)～图3(h)中所示的工序一样地经由通孔110到达位于基板表面侧的硅牺牲层103。这么一来，硅牺牲层103与单晶硅相比更快地受到各向同性蚀刻，全部被除掉。

接着，在硅牺牲层103如上所述由于蚀刻而完全被除掉后，对硅基板101从该硅基板101的表面侧也开始进行蚀刻。因此，如图15(e)～图15(h)所示，通孔110与第一实施方式的图3(i)～图3(l)中所示的工序一样地从基板表面侧也逐渐扩大。

如图16(a)～图16(d)所示，在对硅基板101进一步进行了蚀刻的情况下，最后与第一实施方式的图4(a)～图4(d)中所示的工序一样地沿基板背面侧的掩模薄膜107中的开口图案即菱形图案的四条边形成与硅(111)晶面等效的晶面即垂直面109作为通孔110的内壁。换句话说，形成过硅牺牲层103的薄膜102的开口的实质上的菱形形状成为基板表面上的通孔110的平面形状。

接着，如图16(e)～图16(h)所示，与第一实施方式的图4(e)～图4(h)中所示的工序一样地用例如氢氟酸等蚀刻剂通过蚀刻去除薄膜102、层间膜104、牺牲膜112、保护膜106及掩模薄膜107，使膜片(振动电极膜)105及固定电极膜113露出。这样，就能够得到图10(a)～图10(d)中所示的本变形例所涉及的声波传感器。在此，通过控制蚀刻，使填充在设于硅牺牲层103内的膜片支撑部形成用凹部111A内的层间膜104(也包括在其上侧的层间膜104)及位于该层间膜104的下侧的薄膜102残留作为膜片支撑部111，由此在硅基板101的表面上支撑膜片105的规定部分。还有，使薄膜102、层间膜104及牺牲膜112的各一部分残留作为间隔物117，由此在硅基板101的表面上支撑固定电极膜113。补充说明一下，与振动电极膜105一样，与振动电极膜105电连接的振动电极垫115被薄膜102及层间膜104所构成的叠层体支撑在硅基板101的表面上。还有，与固定电极膜113一样，与固定电极膜113电连接的固定电极垫116被薄膜102、层间膜104及牺牲膜112所构成的叠层体支撑在硅基板101的表面上。

根据上述第一实施方式的第二变形例，能够将硅基板101的通孔110的内壁形成为与基板主面垂直。换句话说，能够防止例如专利文献1中所公开的现有结构那样在硅基板101的通孔110内形成倾斜部。因此，能够将膜片结构的平面形状小型化。还有，能够确保硅基板101的通孔110的容积，并抑制芯片强度下降。还有，因为在通孔110内不存在倾斜部，所以能够消除声波在该倾斜部反射而带来的影响。而且，因为从膜片105来看从基板背面侧射来的声波的通路不会在中途变窄，所以能够将声波(空气振动)通过通孔110时的阻力(空气阻力)最小化。因此，能够向膜片(振动电极膜)105充分地传递声波，因而在本变形例所涉及的声波传感器中，能够防止灵敏度下降等音响性能下降。

也就是说，根据本变形例，能够提供一种利用廉价的湿蚀刻法由垂直面109构成硅基板101的通孔110的几乎整个内壁的声波传感器及该声波传感器的制造方法。

还有，根据本变形例，在硅基板101的表面上，不是支撑膜片105的整个周缘部，而是支撑特定的部位，由此能够降低支撑膜片105的支撑力。这么一来，膜片105当该膜片105受到压力时更为容易变形，因而能够提高膜片105的振动性能。

补充说明一下，在本变形例中，将第一实施方式(包括第一变形例)所涉及的膜片结构应用于声波传感器。在将该膜片结构应用于例如加速度传感器或压力传感器等其它微机电系统器件来代替声波传感器的情况下，也能够得到同样的提高性能效果。

(第二实施方式)

下面，参考附图对本公开内容的第二实施方式所涉及的微机电系统器件加以说明。具体而言，对用于各种传感器的具有膜片结构的微机电系统器件及该微机电系统器件的制造方法加以说明。

补充说明一下，第二实施方式相对于第一实施方式具有的主要不同之处在于：膜片形状为六边形、以及也设定对用来形成该膜片的牺牲层形状进行控制的薄膜图案(开口图案)的形状为六边形。

图17(a)～图17(p)、图18(a)～图18(p)、图19(a)～图19(l)以及图20(a)～图20(h)是显示本实施方式所涉及的微机电系统器件的制造方法的各道工序的例子的图。补充说明一下，图17(a)、图17(e)、图17(i)、图17(m)、图18(a)、图18(e)、图18(i)、图18(m)、图19(a)、图19(e)、图19(i)、图20(a)及图20(e)是俯视图；图17(b)、图17(f)、图17(j)、图17(n)、图18(b)、图18(f)、图18(j)、图18(n)、图19(b)、图19(f)、图19(j)、图20(b)及图20(f)是沿图17(a)、图17(e)、图17(i)、图17(m)、图18(a)、图18(e)、图18(i)、图18(m)、图19(a)、图19(e)、图19(i)、图20(a)及图20(e)中的各A-A线的剖视图；图17(c)、图17(g)、图17(k)、图17(o)、图18(c)、图18(g)、图18(k)、图18(o)、图19(c)、图19(g)、图19(k)、图20(c)及图20(g)是仰视图；图17(d)、图17(h)、图17(l)、图17(p)、图18(d)、图18(h)、图18(l)、图18(p)、图19(d)、图19(h)、图19(l)、图20(d)及图20(h)是沿图17(a)、图17(e)、图17(i)、图17(m)、图18(a)、图18(e)、图18(i)、图18(m)、图19(a)、图19(e)、图19(i)、图20(a)及图20(e)中的各B-B线的剖视图。

首先，如图17(a)～图17(d)所示，准备作为表面(第一主表面)及背面(第二主表面)具有(110)晶面的呈菱形形状的硅基板201。

接着，如图17(e)～图17(h)所示，利用例如CVD法分别在硅基板201的表面及背面上形成薄膜202。用例如氧化硅膜或氮化硅膜等不易被用来对硅基板201进行各向异性蚀刻的碱性蚀刻剂蚀刻的材料作薄膜202。还有，薄膜202的厚度在例如50nm～500nm左右。

接着，利用光刻法和蚀刻法，在硅基板201的表面侧的薄膜202中形成用来控制牺牲层形状的开口图案。在此，设定该开口图案的形状为比硅基板201小且线对称的六边形。在本实施方式中，根据该六边形开口图案的尺寸决定最后形成的膜片(振动膜)的尺寸。具体而言，优选设定所述六边形的角部中彼此相向的两个角部的第一内角在从109.4-1度到109.4+1度为止的范围内，优选设定所述六边形的角部中其它四个角部的第二内角在从125.3-1度到125.3+1度为止的范围内。但是，在能够容许性能稍微恶化的情况下，可以将所述第一内角的范围扩大到从109.4-5度到109.4+5度为止的范围，可以将第二内角的范围扩大到从125.3-5度到125.3+5度为止的范围。还有，将使夹住所述第一内角的四条边延伸而形成的实质上的菱形的长边对角线设定为：在是(110)晶面的硅基板201的表面上与<001>方位实质上平行。换句话说，将所述六边形的位于相邻的两个所述第二内角之间的边设定为：在是(110)晶面的所述第一主表面上与<001>方位实质上垂直。

接着，如图17(i)～图17(l)所示，分别在硅基板201的表面及背面上形成硅牺牲层203。用被碱性蚀刻剂各向同性地蚀刻的材料即多晶硅或非晶硅等作为硅牺牲层203的材料。具体而言，利用例如CVD法在形成有具有六边形开口的薄膜202的硅基板201的表面上沉积多晶硅膜或非晶硅膜作为硅牺牲层203，然后利用光刻法及干蚀刻法形成图案，来将硅牺牲层203形成为覆盖薄膜202的开口、是该开口的六边形的相似形并且比该开口大的六边形。此时，去除已上在薄膜202上的硅牺牲层203的规定部分，从而事先形成最后成为膜片支撑部211(参照图20(e)～图20(h))的凹部(膜片支撑部形成用凹部)211A。在本实施方式中，在呈六边形形状的硅牺牲层203的各个角部形成共有六个呈圆形的膜片支撑部形成用凹部211A。

接着，如图17(m)～图17(p)所示，利用例如CVD法分别在硅基板201的表面及背面上形成层间膜204。用例如氧化硅膜或氮化硅膜等不易被碱性蚀刻剂蚀刻的材料作层间膜204。

接着，如图18(a)～图18(d)所示，在硅基板201的表面侧及背面侧的层间膜204上形成膜片(振动膜)205。在此，在硅基板201的表面侧，利用光刻法和蚀刻法将膜片205形成为比硅牺牲层203小且比薄膜202的开口图案大的六边形形状。补充说明一下，在本实施方式中，将膜片205形成为与设置在硅牺牲层203中的膜片支撑部形成用凹部211A重叠。还有，在本实施方式中，用由例如多晶硅膜或铝膜等金属膜等导电材料构成的单层膜、或者导电膜及绝缘膜的叠层膜作膜片205，以让膜片205起到振动电极的作用。

接着，如图18(e)～图18(h)所示，利用例如CVD法分别在硅基板201的整个表面及整个背面上形成保护膜206。用例如氧化硅膜或氮化硅膜等不易被碱性蚀刻剂蚀刻的材料作保护膜206。

接着，如图18(i)～图18(l)所示，去除层叠在硅基板201的背面侧的各种薄膜，来使硅基板201的背面露出。具体而言，可以是这样的，即：一边借助抗蚀剂或氧化硅膜保护硅基板201的表面侧，一边以根据薄膜种类的不同而使用氢氟酸或磷酸等不同蚀刻剂的方式对层叠在硅基板201背面侧的各种薄膜一种一种地进行湿蚀刻，来去除叠层膜。或者，也可以是这样的，即：用背面研磨机一并研磨硅基板201背面侧的叠层膜而去除该叠层膜。

接着，如图18(m)～图18(p)所示，分别在硅基板201的表面及背面上形成掩模薄膜207。用氧化硅膜或氮化硅膜等不易被用来对硅基板201进行各向异性蚀刻的碱性蚀刻剂蚀刻的材料作掩模薄膜207。接着，利用光刻法及蚀刻法在硅基板201的背面侧的掩模薄膜207中形成实质上呈菱形的开口，来在硅基板201的底面设用来开始蚀刻的露出面。

图21是示出在图17(e)～图17(h)所示的工序中形成于硅基板201表面侧的薄膜202中的用来控制牺牲层形状的开口图案、和在图18(m)～图18(p)所示的工序中形成于硅基板201背面侧的掩模薄膜207中的开口图案，并进行比较的立体图。如图21所示，在本实施方式中，在基板背面侧的掩模薄膜207中形成开口图案，该开口图案形成为：平面位置(XY位置)与形成于基板表面侧的薄膜202中的用来控制牺牲层形状的开口图案大致相同。还有，如图21所示设定为：形成在掩模薄膜207中的开口图案的菱形的短边对角线长度、以及将形成在薄膜202中的开口图案的六边形的两个第一内角(从109.4-1度到109.4+1度为止)连接起来的对角线长度相等。补充说明一下，也可以是这样的，考虑到在后述的对硅基板201进行的蚀刻过程中蚀刻部分会从开口图案扩大或者产生偏差，设定为：在将形成在薄膜202中的开口图案的六边形的两个第一内角连接起来的对角线长于形成在掩模薄膜207中的开口图案的菱形的短边对角线。

接着，如图19(a)～图19(d)所示，用例如KOH或TMAH等碱性蚀刻剂对露出在掩模薄膜207的开口图案中的硅基板201的背面进行蚀刻，由此在硅基板201中形成通孔210。此时，与对和硅(111)晶面等效的晶面进行蚀刻的蚀刻速率相比对和硅(110)晶面等效的晶面进行蚀刻的蚀刻速率大数十倍，因而随着蚀刻的进展，和硅(111)晶面等效的晶面逐渐露出在通孔210的内壁上。其结果是，在图19(b)中所示的剖面，换句话说沿掩模薄膜207的开口图案即菱形图案中的长边对角线的剖面上，形成了与硅基板201的表面(硅(110)晶面)成35.3度的角度的与硅(111)晶面等效的晶面即倾斜面208。另一方面，在图19(d)中所示的剖面，换句话说沿掩模薄膜207的开口图案即菱形图案中的短边对角线的剖面上，形成了与硅基板201的表面(硅(110)晶面)垂直的与硅(111)晶面等效的晶面即垂直面209。补充说明一下，如图19(c)所示，在蚀刻进展而使通孔210贯通硅基板201后，硅牺牲层203沿所述短边对角线露出在呈狭缝状的通孔210内。

接着，如图19(e)～图19(h)所示，在通孔210如上所述贯通硅基板201后，蚀刻液经由通孔210到达基板表面侧的硅牺牲层203。这么一来，硅牺牲层203与单晶硅相比更快地受到各向同性蚀刻，全部被除掉。

接着，在硅牺牲层203如上所述由于蚀刻而完全被除掉后，对硅基板201从该硅基板201的表面侧也开始进行蚀刻。因此，如图19(i)～图19(l)所示，通孔210从基板表面侧逐渐扩大。

如图20(a)～图20(d)所示，在对硅基板201进一步进行了蚀刻的情况下，最后沿基板背面侧的掩模薄膜207中的开口图案即菱形图案的四条边形成与硅(111)晶面等效的晶面即垂直面209作为通孔210的内壁。换句话说，基板背面侧的掩模薄膜207的开口的实质上的菱形形状成为基板背面上的通孔210的平面形状。另一方面，由于形成过硅牺牲层203的薄膜202的开口的六边形形状，倾斜面208残留在通孔210的内壁上部。也就是说，通孔210的内壁面由垂直面209和倾斜面208构成，形成过硅牺牲层203的薄膜202的开口的六边形形状成为基板表面上的通孔210的平面形状。补充说明一下，在本实施方式中，基板表面上的通孔210的尺寸比基板背面上的通孔210的尺寸小。

接着，如图20(e)～图20(h)所示，用例如氢氟酸等蚀刻剂通过蚀刻去除薄膜202、层间膜204、保护膜206及掩模薄膜207，使膜片205露出。此时，通过控制蚀刻，使填充在设于硅牺牲层203内的膜片支撑部形成用凹部211A内的层间膜204(也包括在其上侧的层间膜204)及位于该层间膜204的下侧的薄膜202残留作为膜片支撑部211，由此在硅基板201的表面上支撑膜片205的规定部分。

根据上述第二实施方式，能够在用于各种传感器的膜片结构中形成与基板主面垂直的通孔210的内壁(具体而言，为四个内壁面)。换句话说，能够抑制例如专利文献1中所公开的现有结构那样在硅基板201的通孔210(特别是基板背面侧)中形成倾斜部。因此，能够将膜片结构的平面形状小型化。还有，能够确保硅基板201的通孔210的容积，并抑制芯片强度下降。还有，因为能够减小通孔210的倾斜部，所以能够抑制声波在该倾斜部反射而带来的影响。而且，因为能够抑制从膜片205来看从基板背面侧射来的声波的通路在中途变窄，所以能够将声波(空气振动)通过通孔210时的阻力(空气阻力)最小化。因此，能够向膜片205充分地传递声波，因而在用本实施方式所涉及的微机电系统器件作例如声波传感器的情况下，能够防止灵敏度下降等音响性能下降。

也就是说，根据第二实施方式，能够提供一种利用廉价的湿蚀刻法由垂直面209构成硅基板201的通孔210的几乎整个内壁的膜片结构、利用该膜片结构制成的微机电系统器件以及该膜片结构及该微机电系统器件的制造方法。

还有，根据第二实施方式，通过使倾斜面208残留在通孔210的内壁上部，膜片结构则成为基板表面上的通孔210的形状为六边形的结构，因而能够设定膜片205的形状为内角超过90度的六边形。因此，能够抑制应力集中在膜片角部，由此能够防止膜片205从该角部开始破损。因此，能够实现使用寿命更长且性能优良的膜片结构及利用该膜片结构制成的声波传感器等微机电系统器件。

再说，根据第二实施方式，因为在硅基板201的表面上，不是支撑膜片205的整个周缘部，而是仅支撑特定的部位而已，由此能够降低支撑膜片205的支撑力。这么一来，膜片205当该膜片205受到压力时更为容易变形，因而能够提高膜片205的振动性能。

下面，对第二实施方式中的硅基板201的晶体方位与基板背面侧的掩模薄膜207的开口图案之间的位置关系加以说明。在第二实施方式中，本来优选的是：在是(110)晶面的硅基板201的背面(第二主表面)上，掩模薄膜207的开口图案即实质上的菱形图案中的长边对角线与<001>方位平行。但是，实际上即使在该长边对角线与<001>方位之间有误差(少许的角度)，与例如专利文献1中所公开的现有结构相比通孔210的内壁面与基板主表面所成的角度更近于90度(垂直)。例如在所述长边对角线与<001>方位之间存在从-1度左右到+1度左右为止的误差的情况下，因为在刚开始对硅基板201进行蚀刻时，蚀刻在与基板主表面垂直的方向上不进展，所以在形成通孔210后的基板表面侧形成有较小的房檐状部分(overhang)或缓倾斜区域，但是通孔210的几乎整个内壁由与基板主表面大致垂直的与(111)晶面等效的晶面构成。

也就是说，在本实施方式中，因为利用由于硅晶体方位而产生的较大的蚀刻速度差形成通孔210，所以已形成的通孔210的几乎整个内壁面为与是(110)晶面的硅基板201的主表面大致垂直的与(111)晶面等效的晶面。但是，实际上对(110)晶面进行蚀刻的蚀刻速度和对(111)晶面进行蚀刻的蚀刻速度之比不是无限大，因而通孔210的内壁的大部分从基板主表面算起具有89度～91度左右的倾斜。然而，与在例如专利文献1中所公开的现有结构中基板主表面与通孔内壁所成的角度约为35.3度的情况相比，形成在本实施方式中的通孔210的内壁面上的倾斜面的占有面积非常小。

补充说明一下，在第二实施方式中，分别将基板背面上的通孔210的平面形状及硅基板201的形状设定为菱形。也可以该菱形的角部由于加工精度的关系而稍微呈圆弧状(也就是说，这些形状也可以是实质上的菱形。在此，“菱形”和在此所述的“实质上的菱形”的涵义相同，“菱形”和“实质上的菱形”这些词可以彼此替换)。还有，分别将基板表面上的通孔210的平面形状及振动膜205的形状设定为六边形。也可以该六边形的角部由于加工精度的关系而稍微呈圆弧状(也就是说，这些形状也可以是实质上的六边形。在此，“六边形”和在此所述的“实质上的六边形”的涵义相同，“六边形”和“实质上的六边形”这些词可以彼此替换)。

还有，在第二实施方式中使用了以(110)晶面作为主表面的硅基板201。实际上，即使在使用以由于硅晶圆制造过程中产生误差而从(110)晶面算起倾斜了-1度左右到+1度左右的面作为主表面的硅基板的情况下，也能够得到与本实施方式相同的效果。

还有，在第二实施方式中，设定硅基板201的形状即芯片形状为菱形形状。这么一来，能够作为将形成在晶圆上的多个芯片彼此切开的方法利用现有的切割技术，因而不需要开发新技术或者为新设备进行投资。例如，通过在沿形成有多个菱形芯片的晶圆的切割线进行激光照射后进行解理，则能够将各个菱形芯片切开。这么一来，与进行刀片切割的情况相比能够减少微机电系统芯片所受到的损伤。

还有，在第二实施方式中，使用了在各道薄膜形成工序中分别在硅基板201的表面及背面上形成薄膜的晶圆纵置型薄膜形成装置。在除了掩模薄膜207的薄膜形成工序以外的其它薄膜形成工序中，也可以使用仅在硅基板201的表面上形成薄膜的晶圆横置型薄膜形成装置，来代替该晶圆纵置型薄膜形成装置。

(第二实施方式的变形例)

下面，参考附图对本公开内容的第二实施方式的变形例所涉及的微机电系统器件加以说明。具体而言，对具有膜片结构的声波传感器及该声波传感器的制造方法加以说明。也就是说，本变形例涉及一种利用第二实施方式所涉及的膜片结构制成的声波传感器。

图22(a)～图22(d)是显示本变形例所涉及的声波传感器的结构例的图。补充说明一下，图22(a)是本变形例所涉及的声波传感器的俯视图；图22(b)是沿图22(a)中的A-A线的剖视图；图22(c)是本变形例所涉及的声波传感器的仰视图；图22(d)是沿图22(a)中的B-B线的剖视图。还有，在图22(a)～图22(d)中，用相同符号表示与在图17(a)～图17(p)、图18(a)～图18(p)、图19(a)～图19(l)以及图20(a)～图20(h)中所示的第二实施方式相同的构成因素，来省略重复的说明。

如图22(a)～图22(d)所示，本变形例所涉及的声波传感器在第二实施方式所涉及的膜片结构，即在硅基板201的表面上夹着膜片支撑部211支撑有膜片(振动电极膜)205的结构下还包括固定膜(固定电极膜)213和空气间隙218，该固定膜(固定电极膜)213与振动电极膜205相向地形成在振动电极膜205的上侧，该空气间隙218介于振动电极膜205与固定电极膜213之间。这么一来，能够由振动电极膜205及固定电极膜213构成电容器，能够实现声波传感器功能。

补充说明一下，固定电极膜213在硅基板201的表面上由间隔物217支撑。还有，形成有贯通固定电极膜213的多个声孔214。而且，在硅基板201的表面上的固定电极膜213配置区域的外侧设置有与振动电极膜205电连接的振动电极垫215和与固定电极膜213电连接的固定电极垫216，以保证在本变形例所涉及的声波传感器与外部之间交接信号。

还有，在第二实施方式中，由于与膜片(振动电极膜)205的六边形形状相对应的薄膜202的开口的六边形形状，与硅(111)晶面等效的晶面即倾斜面208残留在通孔210的内壁上部，在本变形例中由此能够在倾斜面208的上侧确保用来配置振动电极垫215和固定电极垫216的空间。因此，能够以不为确保各个电极垫的配置区域而设计出较大尺寸的芯片的方式在呈菱形形状的芯片内有效地配置各个电极垫。

下面，对图22(a)～图22(d)所示的本变形例所涉及的声波传感器的制造方法加以说明。

图23(a)～图23(p)、图24(a)～图24(p)、图25(a)～图25(p)以及图26(a)～图26(l)是显示本变形例所涉及的微机电系统器件的制造方法的各道工序的例子的图。补充说明一下，图23(a)、图23(e)、图23(i)、图23(m)、图24(a)、图24(e)、图24(i)、图24(m)、图25(a)、图25(e)、图25(i)、图25(m)、图26(a)、图26(e)及图26(i)是俯视图；图23(b)、图23(f)、图23(j)、图23(n)、图24(b)、图24(f)、图24(j)、图24(n)、图25(b)、图25(f)、图25(j)、图25(n)、图26(b)、图26(f)及图26(j)是沿图23(a)、图23(e)、图23(i)、图23(m)、图24(a)、图24(e)、图24(i)、图24(m)、图25(a)、图25(e)、图25(i)、图25(m)、图26(a)、图26(e)及图26(i)中的各A-A线的剖视图；图23(c)、图23(g)、图23(k)、图23(o)、图24(c)、图24(g)、图24(k)、图24(o)、图25(c)、图25(g)、图25(k)、图25(o)、图26(c)、图26(g)及图26(k)是仰视图；图23(d)、图23(h)、图23(l)、图23(p)、图24(d)、图24(h)、图24(l)、图24(p)、图25(d)、图25(h)、图25(l)、图25(p)、图26(d)、图26(h)及图26(l)是沿图23(a)、图23(e)、图23(i)、图23(m)、图24(a)、图24(e)、图24(i)、图24(m)、图25(a)、图25(e)、图25(i)、图25(m)、图26(a)、图26(e)及图26(i)中的各B-B线的剖视图。

在本变形例中，首先如图23(a)～图23(d)所示，与第二实施方式的图17(a)～图17(d)中所示的工序一样地准备作为表面(第一主表面)及背面(第二主表面)具有(110)晶面的呈菱形形状的硅基板201。然后，如图23(e)～图23(h)所示，与第二实施方式的图17(e)～图17(h)中所示的工序一样地分别在硅基板201的表面及背面上形成薄膜202。之后，在硅基板201的表面侧的薄膜202中形成用来控制牺牲层形状的实质上呈六边形形状的开口图案。

接着，如图23(i)～图23(l)所示，与第二实施方式的图17(i)～图17(l)中所示的工序一样地分别在硅基板201的表面及背面上形成硅牺牲层203。在此，在硅基板201的表面侧，将硅牺牲层203的图案形成为：覆盖薄膜202的开口、是该开口的六边形的相似形并且比该开口大的实质上的六边形形状。并且，去除已上在薄膜202上的硅牺牲层203的规定部分，从而事先形成最后成为膜片支撑部211(参照图26(i)～图26(l))的凹部(膜片支撑部形成用凹部)211A。

接着，如图23(m)～图23(p)所示，与第二实施方式的图17(m)～图17(p)中所示的工序一样地分别在硅基板201的表面及背面上形成层间膜204。

接着，如图24(a)～图24(d)所示，与第二实施方式的图18(a)～图18(d)所示的工序一样地在硅基板201的表面侧及背面侧的层间膜204上形成膜片(振动电极膜)205。在此，在硅基板201的表面侧，将膜片205形成为与设置在硅牺牲层203中的膜片支撑部形成用凹部211A重叠，同时在硅基板201的表面侧形成与膜片205电连接的振动电极垫215。

接着，如图24(e)～图24(h)所示，在硅基板201的表面上形成覆盖膜片205的牺牲膜212。牺牲膜212最后通过蚀刻被除掉，由此形成了为构成电容器结构所需的空气间隙(图26(i)～图26(l)所示的空气间隙218)。于是，在本变形例中，设定牺牲膜212的厚度为所希望的空气间隙的高度，例如4μm。还有，优选在形成空气间隙时通过蚀刻与薄膜202及层间膜204同时地去除牺牲膜212。于是，在本变形例中，用与薄膜202及层间膜204的材料相同的氧化硅膜作为牺牲膜212的材料。

接着，如图24(i)～图24(l)所示，在牺牲膜212上形成与膜片205相向的固定电极膜213，同时形成与固定电极膜213电连接的固定电极垫216。此时，也形成多个贯通固定电极膜213的声孔214。补充说明一下，用由例如多晶硅膜或铝膜等金属膜等导电材料构成的单层膜、或者导电膜及绝缘膜的叠层膜作固定电极膜213，以让固定电极膜213起到电极的作用。

接着，如图24(m)～图24(p)所示，与第二实施方式的图18(e)～图18(h)所示的工序一样地分别在硅基板201的整个表面及整个背面上形成保护膜206。

接着，如图25(a)～图25(d)所示，与第二实施方式的图18(i)～图18(l)所示的工序一样地去除层叠在硅基板201的背面侧的各种薄膜，来使硅基板201的背面露出。

接着，如图25(e)～图25(h)所示，与第二实施方式的图18(m)～图18(p)所示的工序一样地分别在硅基板201的表面及背面上形成掩模薄膜207。接着，利用光刻法及蚀刻法在硅基板201的背面侧的掩模薄膜207中形成实质上呈菱形的开口，在硅基板201的底面设用来开始蚀刻的露出面。

接着，如图25(i)～图25(l)所示，与第二实施方式的图19(a)～图19(d)中所示的工序一样地用例如KOH或TMAH等碱性蚀刻剂对露出在掩模薄膜207的开口图案中的硅基板201的背面进行蚀刻，由此在硅基板201中形成通孔210。此时，与对和硅(111)晶面等效的晶面进行蚀刻的蚀刻速率相比对和硅(110)晶面等效的晶面进行蚀刻的蚀刻速率大数十倍，因而随着蚀刻的进展，和硅(111)晶面等效的晶面逐渐露出在通孔210的内壁上。其结果是，在图25(j)中所示的剖面，换句话说沿掩模薄膜207的开口图案即菱形图案中的长边对角线的剖面上，形成了与硅基板201的表面(硅(110)晶面)成35.3度的角度的与硅(111)晶面等效的晶面即倾斜面208。另一方面，在图25(l)中所示的剖面，换句话说沿掩模薄膜207的开口图案即菱形图案中的短边对角线的剖面上，形成了与硅基板201的表面(硅(110)晶面)垂直的与硅(111)晶面等效的晶面即垂直面209。补充说明一下，如图25(k)所示，在蚀刻进展而使通孔210贯通硅基板201后，硅牺牲层203沿所述短边对角线露出在呈狭缝状的通孔210内。

接着，如图25(m)～图25(p)所示，在通孔210如上所述贯通硅基板201后，蚀刻液与第二实施方式的图19(e)～图19(h)所示的工序一样地经由通孔210到达位于基板表面侧的硅牺牲层203。这么一来，硅牺牲层203与单晶硅相比更快地受到各向同性蚀刻，全部被除掉。

接着，在硅牺牲层203如上所述由于蚀刻而完全被除掉后，对硅基板201从该硅基板201的表面侧也开始进行蚀刻。因此，如图26(a)～图26(d)所示，通孔210与第二实施方式的图19(i)～图19(l)所示的工序一样地从基板表面侧也逐渐扩大。

而且，如图26(e)～图26(h)所示，在对硅基板201进一步进行了蚀刻的情况下，最后与第二实施方式的图20(a)～图20(d)所示的工序一样地沿基板背面侧的掩模薄膜207中的开口图案即实质上的菱形图案的四条边形成与硅(111)晶面等效的晶面即垂直面209作为通孔210的内壁。换句话说，基板背面侧的掩模薄膜207的开口的菱形形状成为基板背面上的通孔210的平面形状。另一方面，由于形成过硅牺牲层203的薄膜202的开口的六边形形状，倾斜面208残留在通孔210的内壁上部。也就是说，通孔210的内壁面由垂直面209和倾斜面208构成，形成过硅牺牲层203的薄膜202的开口的六边形形状成为基板表面上的通孔210的平面形状。补充说明一下，在本变形例中，基板表面上的通孔210的尺寸比基板背面上的通孔210的尺寸小。

接着，如图26(i)～图26(l)所示，与第二实施方式的图20(e)～图20(h)所示的工序一样地用例如氢氟酸等蚀刻剂通过蚀刻去除薄膜202、层间膜204、牺牲膜212、保护膜206及掩模薄膜207，使膜片(振动电极膜)205及固定电极膜213露出。这样，就能够得到图22(a)～图22(d)所示的本变形例所涉及的声波传感器。在此，通过控制蚀刻，使填充在设于硅牺牲层203内的膜片支撑部形成用凹部211A内的层间膜204(也包括在其上侧的层间膜204)及位于该层间膜204的下侧的薄膜202残留作为膜片支撑部211，由此在硅基板201的表面上支撑膜片205的规定部分。还有，使薄膜202、层间膜204及牺牲膜212的各一部分残留作为间隔物217，由此在硅基板201的表面上支撑固定电极膜213。补充说明一下，与振动电极膜205一样，与振动电极膜205电连接的振动电极垫215被薄膜202及层间膜204所构成的叠层体支撑在硅基板201的表面上。还有，与固定电极膜213一样，与固定电极膜213电连接的固定电极垫216被薄膜202、层间膜204及牺牲膜212所构成的叠层体支撑在硅基板201的表面上。

根据上述第二实施方式的变形例，能够将硅基板201的通孔210的内壁(具体而言，为四个内壁面)形成为与基板主面垂直。换句话说，能够抑制例如专利文献1中所公开的现有结构那样在硅基板201的通孔210(特别是基板背面侧)中形成倾斜部。因此，能够将膜片结构的平面形状小型化。还有，能够确保硅基板201的通孔210的容积，并抑制芯片强度下降。还有，因为能够减小通孔210内的倾斜部，所以能够抑制声波在该倾斜部反射而带来的影响。而且，因为能够抑制从膜片205来看从基板背面侧射来的声波的通路在中途变窄，所以能够将声波(空气振动)通过通孔210时的阻力(空气阻力)最小化。因此，能够向膜片(振动电极膜)205充分地传递振动。因此，在本变形例所涉及的声波传感器中，能够防止灵敏度下降等音响性能下降。

也就是说，根据本变形例，能够提供一种利用廉价的湿蚀刻法由垂直面209构成硅基板201的通孔210的几乎整个内壁的声波传感器及该声波传感器的制造方法。

还有，根据本变形例，通过使倾斜面208残留在通孔210的内壁上部，膜片结构则成为基板表面上的通孔210的形状为六边形的结构，因而能够设定膜片205的形状为内角超过90度的六边形。因此，能够抑制应力集中在振动膜角部，由此能够防止膜片205从该角部开始破损，因而能够实现使用寿命更长且性能优良的膜片结构及利用该膜片结构制成的声波传感器等微机电系统器件。

再说，根据本变形例，在硅基板201的表面上，不是支撑膜片205的整个周缘部，而是仅支撑特定的部位而已，由此能够降低支撑膜片205的支撑力。这么一来，膜片205当该膜片205受到压力时更为容易变形，因而能够提高膜片205的振动性能。

补充说明一下，在本变形例中，将第二实施方式所涉及的膜片结构应用于声波传感器。在将该膜片结构应用于例如加速度传感器或压力传感器等各种传感器等其它微机电系统器件来代替声波传感器的情况下，也能够得到同样的提高性能效果。

还有，可以在不脱离本公开内容的趣旨的范围内任意组合上述各个实施方式的特征。例如，在上文中说明的方法并不限于应用在微机电系统器件中，也可以将上述方法应用于属于硅通孔、三维安装或三维封装(并不限于这些领域)领域的其它器件等。

还有，在本公开内容中可以使用的基板并不限于硅基板。本公开内容的趣旨也包括例如使用具有面心立方晶格的基板的情况。

还有，本公开内容的具体实施方式是如上所述的，但可以在不脱离本公开内容的思想或本质上的特征的范围内以其他方式具体实施本公开内容。因此，各个实施方式在任何意义上都只不过是示例而已，而不是限制本公开内容。本公开内容的趣旨，是由附上的权利要求书所示的。权利要求书所述的内容的范围包括与权利要求书所述的内容等效的意义及范围内的所有变更。

-产业实用性-

综上所述，本公开内容涉及一种利用微机电系统技术制成的传感器等器件及该器件的制造方法，能够实现检测压力变动的优良的膜片结构及利用该膜片结构制成的微机电系统器件，非常有用。

Claims (42)

1.一种微机电系统器件，其特征在于：

所述微机电系统器件包括：

基板，具有第一主表面及与该第一主表面相反一侧的面即第二主表面，

通孔，形成在所述基板中，以及

振动膜，覆盖所述通孔而形成在所述第一主表面的上侧；

所述第一主表面和所述第二主表面都是(110)晶面；

所述第二主表面上的所述通孔的形状实质上为菱形。

2.根据权利要求1所述的微机电系统器件，其特征在于：

所述基板为硅基板。

3.根据权利要求1所述的微机电系统器件，其特征在于：

所述通孔规定所述基板的内壁，所述内壁与所述第二主表面实质上垂直。

4.根据权利要求3所述的微机电系统器件，其特征在于：

所述通孔规定所述基板的内壁，所述内壁与所述第一主表面实质上垂直。

5.根据权利要求1所述的微机电系统器件，其特征在于：

所述振动膜由支撑部部分地支撑。

6.根据权利要求1所述的微机电系统器件，其特征在于：

所述菱形的第一内角在从70.6-3度到70.6+3度为止的范围内；

所述菱形的第二内角在从109.4-3度到109.4+3度为止的范围内。

7.根据权利要求1所述的微机电系统器件，其特征在于：

所述菱形的长边对角线在是(110)晶面的所述第二主表面上与<001>方位实质上平行。

8.根据权利要求1所述的微机电系统器件，其特征在于：

所述第一主表面上的所述通孔的形状实质上为菱形。

9.根据权利要求8所述的微机电系统器件，其特征在于：

所述第一主表面上的所述通孔的形状与所述第二主表面上的所述通孔的形状相对应。

10.根据权利要求8所述的微机电系统器件，其特征在于：

所述振动膜的形状实质上为菱形。

11.根据权利要求1所述的微机电系统器件，其特征在于：

所述第一主表面上的所述通孔的尺寸比所述第二主表面上的所述通孔的尺寸小。

12.根据权利要求1所述的微机电系统器件，其特征在于：

所述第一主表面上的所述通孔的形状实质上为六边形。

13.根据权利要求12所述的微机电系统器件，其特征在于：

所述六边形的角部中彼此相向的两个角部的第一内角在从109.4-3度到109.4+3度为止的范围内；

所述六边形的角部中其它四个角部的第二内角在从125.3-3度到125.3+3度为止的范围内。

14.根据权利要求12所述的微机电系统器件，其特征在于：

所述六边形的位于相邻的所述第二内角之间的边在是(110)晶面的所述第一主表面上与<001>方位实质上垂直。

15.根据权利要求12所述的微机电系统器件，其特征在于：

所述振动膜的形状实质上为六边形。

16.根据权利要求1所述的微机电系统器件，其特征在于：

所述基板的形状实质上为菱形。

17.根据权利要求1所述的微机电系统器件，其特征在于：

所述微机电系统器件还包括：

固定膜，与所述振动膜相向地形成在所述振动膜的上侧，和

空气间隙，介于所述振动膜与所述固定膜之间。

18.一种微机电系统器件的制造方法，其特征在于：

所述微机电系统器件的制造方法包括：

工序a，在具有第一主表面及与该第一主表面相反一侧的面即第二主表面的基板的所述第一主表面上形成牺牲层，

工序b，在所述牺牲层上形成振动膜，

工序c，对所述基板从所述第二主表面侧进行蚀刻，由此在所述基板中形成通孔，以及

工序d，经由所述通孔供给蚀刻剂，由此去除所述牺牲层，并使所述通孔从所述第一主表面侧起扩大；

所述第一主表面和所述第二主表面都是(110)晶面；

所述第二主表面上的所述通孔的形状实质上为菱形。

19.根据权利要求18所述的微机电系统器件的制造方法，其特征在于：

所述基板为硅基板。

20.根据权利要求18所述的微机电系统器件的制造方法，其特征在于：

所述通孔规定所述基板的内壁，所述内壁与所述第二主表面实质上垂直。

21.根据权利要求20所述的微机电系统器件的制造方法，其特征在于：

所述通孔规定所述基板的内壁，所述内壁与所述第一主表面实质上垂直。

22.根据权利要求18所述的微机电系统器件的制造方法，其特征在于：

所述振动膜由支撑部部分地支撑。

23.根据权利要求18所述的微机电系统器件的制造方法，其特征在于：

所述菱形的第一内角在从70.6-3度到70.6+3度为止的范围内；

所述菱形的第二内角在从109.4-3度到109.4+3度为止的范围内。

24.根据权利要求18所述的微机电系统器件的制造方法，其特征在于：

所述菱形的长边对角线在是(110)晶面的所述第二主表面上与<001>方位实质上平行。

25.根据权利要求18所述的微机电系统器件的制造方法，其特征在于：

所述工序d结束后的所述第一主表面上的所述通孔的形状实质上为菱形。

26.根据权利要求25所述的微机电系统器件的制造方法，其特征在于：

所述工序d结束后的所述第一主表面上的所述通孔的形状与所述工序d结束后的所述第二主表面上的所述通孔的形状相对应。

27.根据权利要求25所述的微机电系统器件的制造方法，其特征在于：

所述振动膜的形状实质上为菱形。

28.根据权利要求18所述的微机电系统器件的制造方法，其特征在于：

所述工序d结束后的所述第一主表面上的所述通孔的尺寸比所述工序d结束后的所述第二主表面上的所述通孔的尺寸小。

29.根据权利要求18所述的微机电系统器件的制造方法，其特征在于：

所述工序d结束后的所述第一主表面上的所述通孔的形状实质上为六边形。

30.根据权利要求29所述的微机电系统器件的制造方法，其特征在于：

所述六边形的角部中彼此相向的两个角部的第一内角在从109.4-3度到109.4+3度为止的范围内；

所述六边形的角部中其它四个角部的第二内角在从125.3-3度到125.3+3度为止的范围内。

31.根据权利要求29所述的微机电系统器件的制造方法，其特征在于：

所述六边形的夹在相邻的所述第二内角之间的边在是(110)晶面的所述第一主表面上与<001>方位实质上垂直。

32.根据权利要求29所述的微机电系统器件的制造方法，其特征在于：

所述振动膜的形状实质上为六边形。

33.根据权利要求18所述的微机电系统器件的制造方法，其特征在于：

所述基板的形状实质上为菱形。

34.根据权利要求18所述的微机电系统器件的制造方法，其特征在于：

所述微机电系统器件的制造方法还包括工序e，在该工序e中，在所述工序b之后在所述振动膜上夹着牺牲膜形成固定膜，然后去除所述牺牲膜，由此在所述振动膜与所述固定膜之间形成空气间隙。

35.一种器件，其特征在于：

所述器件包括：

基板，具有第一主表面及与该第一主表面相反一侧的面即第二主表面，和

通孔，形成在所述基板中；

所述第一主表面和所述第二主表面都是(110)晶面；

所述第二主表面上的所述通孔的形状实质上为菱形。

36.根据权利要求35所述的器件，其特征在于：

所述基板为硅基板。

37.根据权利要求35所述的器件，其特征在于：

所述通孔规定所述基板的内壁，所述内壁与所述第二主表面实质上垂直。

38.根据权利要求37所述的器件，其特征在于：

所述通孔规定所述基板的内壁，所述内壁与所述第一主表面实质上垂直。

39.一种器件的制造方法，其特征在于：

所述器件的制造方法包括：

工序a，在具有第一主表面及与该第一主表面相反一侧的面即第二主表面的基板的所述第一主表面上形成牺牲层，

工序b，对所述基板从所述第二主表面侧进行蚀刻，由此在所述基板中形成通孔，以及

工序c，经由所述通孔供给蚀刻剂，由此去除所述牺牲层，并使所述通孔从所述第一主表面侧起扩大；

所述第一主表面和所述第二主表面都是(110)晶面；

所述第二主表面上的所述通孔的形状实质上为菱形。

40.根据权利要求39所述的器件的制造方法，其特征在于：

所述基板为硅基板。

41.根据权利要求39所述的器件的制造方法，其特征在于：

所述通孔规定所述基板的内壁，所述内壁与所述第二主表面实质上垂直。

42.根据权利要求41所述的器件的制造方法，其特征在于：

所述通孔规定所述基板的内壁，所述内壁与所述第一主表面实质上垂直。

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