JP5898556B2 - MEMS sensor and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、ＭＥＭＳセンサのスティッキング抑制構造に関する。 The present invention relates to a sticking suppression structure for a MEMS sensor.
特許文献１には、耐衝撃用ストッパーの底面に保護層として熱酸化膜を形成した構成が開示されている。 Patent Document 1 discloses a configuration in which a thermal oxide film is formed as a protective layer on the bottom surface of an impact resistant stopper.
特許文献２には、可動部の変位を規制するためのストッパが開示されている。ストッパは酸化物を有するとの記載がある。 Patent Document 2 discloses a stopper for regulating the displacement of the movable part. There is a description that the stopper has an oxide.
また特許文献３には、付着防止膜としてシリコン酸化膜やシリコン窒化膜からなる突起部を設けた構成が開示されている。 Patent Document 3 discloses a configuration in which a protrusion made of a silicon oxide film or a silicon nitride film is provided as an adhesion preventing film.
さらに特許文献４には、シリコン酸化膜からなる突起を設けて付着を防止した構成が開示されている。 Further, Patent Document 4 discloses a configuration in which a protrusion made of a silicon oxide film is provided to prevent adhesion.
可動部の高さ方向の変位を規制するストッパ部を設けた構成では、スティッキングが起きないようにストッパ表面を適正化することが必要であった。 In the configuration in which the stopper portion that restricts the displacement of the movable portion in the height direction is provided, it is necessary to optimize the stopper surface so that sticking does not occur.
しかしながら従来のＭＥＭＳセンサでは、特にストッパ表面の材質の適正化による効果的なスティッキング抑制構造が得られていなかった。例えば上記した特許文献に示すシリコン窒化膜によりストッパ表面を形成すると、シリコンで形成された可動部との間では、むしろスティッキングが生じやすくなる問題があった。 However, in the conventional MEMS sensor, an effective sticking suppression structure by optimizing the material of the stopper surface has not been obtained. For example, when the stopper surface is formed of the silicon nitride film described in the above-mentioned patent document, there is a problem that sticking is likely to occur between the movable portion formed of silicon.
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、特に、従来に比べてスティッキング抑制効果の高いストッパ構造を有するＭＥＭＳセンサ及びその製造方法を提供することを目的としている。 The present invention solves the above-described conventional problems, and in particular, an object of the present invention is to provide a MEMS sensor having a stopper structure having a higher sticking suppression effect than the conventional one and a manufacturing method thereof.
本発明におけるＭＥＭＳセンサは、
高さ方向に変位可能に支持されたシリコンからなる可動部を有する機能層と、
前記機能層と高さ方向に間隔を空けて対向配置された対向部材と、を有し、
前記対向部材には前記可動部と対向する位置に、前記可動部の高さ方向への変位を規制するストッパ部が設けられており、
前記ストッパ部は、Ｔｉ層と、前記Ｔｉ層の表面が酸化されてなるＴｉ酸化層とを有し、前記Ｔｉ酸化層は、前記ストッパ部の表面層を構成しており、
前記Ｔｉ酸化層の膜厚は、２．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下の範囲内で形成されることを特徴とするものである。これにより、可動部に対するスティッキング抑制効果を向上させることができる。
The MEMS sensor in the present invention is
A functional layer having a movable part made of silicon supported so as to be displaceable in the height direction;
An opposing member disposed opposite to the functional layer at an interval in the height direction,
The opposing member is provided with a stopper portion that restricts displacement of the movable portion in the height direction at a position facing the movable portion.
The stopper portion has a Ti layer and a Ti oxide layer formed by oxidizing the surface of the Ti layer, and the Ti oxide layer constitutes a surface layer of the stopper portion,
The thickness of the Ti oxide layer is formed within a range of 2.5 nm to 10 nm. Thereby, the sticking suppression effect with respect to a movable part can be improved.
本発明では、前記Ｔｉ酸化層の膜厚は、４ｎｍ以上１０ｎｍ以下の範囲内で形成されることが好ましい。より効果的に、スティッキング抑制効果を向上させることができる。 In the present invention, the thickness of the Ti oxide layer is preferably formed within a range of 4 nm to 10 nm. The sticking suppression effect can be improved more effectively.
また本発明では、前記Ｔｉ層と、前記Ｔｉ酸化層との間にＴｉ窒化層が介在していることが好ましい。このようにＴｉ窒化層を有する構造は、Ｔｉ層の表面に対して、窒素雰囲気中で加熱処理が行われたことを推測できる。そして、Ｔｉ層と、Ｔｉ酸化層との間にＴｉ窒化層が介在する構造とすることで、２．５ｎｍ〜１０ｎｍの膜厚を有するＴｉ酸化層をストッパ表面に適切に形成できる。 In the present invention, a Ti nitride layer is preferably interposed between the Ti layer and the Ti oxide layer. Thus, it can be estimated that the structure having the Ti nitride layer was heat-treated in a nitrogen atmosphere on the surface of the Ti layer. Then, by adopting a structure in which a Ti nitride layer is interposed between the Ti layer and the Ti oxide layer, a Ti oxide layer having a thickness of 2.5 nm to 10 nm can be appropriately formed on the stopper surface.
また本発明では、前記Ｔｉ層は、ＳｉＮあるいはＳｉＯ2からなる絶縁層の表面に形成されていることが好ましい。これにより、ストッパ部を所定高さに形成でき、また、生産コストの低減を図ることができる。 In the present invention, the Ti layer is preferably formed on the surface of an insulating layer made of SiN or SiO 2 . Thereby, a stopper part can be formed in predetermined height, and reduction of production cost can be aimed at.
本発明は、
高さ方向に変位可能に支持されたシリコンからなる可動部を有する機能層と、
前記機能層に高さ方向に間隔を空けて対向配置された対向部材と、を有するＭＥＭＳセンサの製造方法において、
前記対向部材の前記可動部と対向する位置に、前記可動部の高さ方向への変位を規制するストッパ部を形成する際、
Ｔｉ層を形成する工程、
熱処理により、前記Ｔｉ層の表面に前記ストッパ部の表面層を構成する２．５ｎｍ〜１０ｎｍの膜厚を備えたＴｉ酸化層を形成する工程、
を有することを特徴とするものである。
The present invention
A functional layer having a movable part made of silicon supported so as to be displaceable in the height direction;
In the method of manufacturing a MEMS sensor, the counter member is disposed to face the functional layer at an interval in the height direction.
When forming a stopper portion that restricts the displacement of the movable portion in the height direction at a position facing the movable portion of the facing member,
Forming a Ti layer;
Forming a Ti oxide layer having a film thickness of 2.5 nm to 10 nm constituting the surface layer of the stopper portion on the surface of the Ti layer by heat treatment;
It is characterized by having.
上記のように本発明では、Ｔｉ層を形成した後、熱処理を施して、Ｔｉ層の表面にＴｉ酸化層を形成する。これにより自然酸化膜よりも厚いＴｉ酸化層を形成でき、本発明によれば、２．５ｎｍ〜１０ｎｍの膜厚を有するＴｉ酸化層を形成できる。これにより、スティッキング抑制効果に優れたＭＥＭＳセンサを形成することができる。 As described above, in the present invention, after the Ti layer is formed, heat treatment is performed to form a Ti oxide layer on the surface of the Ti layer. Thereby, a Ti oxide layer thicker than the natural oxide film can be formed, and according to the present invention, a Ti oxide layer having a film thickness of 2.5 nm to 10 nm can be formed. Thereby, the MEMS sensor excellent in the sticking suppression effect can be formed.
本発明では、前記熱処理は、前記機能層と前記対向部材間を接合する際に施される工程であることが好ましい。これにより、機能層と対向部材間の接合工程と同時に、ストッパ部のＴｉ層の表面に２．５ｎｍ〜１０ｎｍの膜厚を有するＴｉ酸化層を形成できる。 In this invention, it is preferable that the said heat processing is a process performed when joining between the said functional layer and the said opposing member. Thereby, simultaneously with the joining process between the functional layer and the opposing member, a Ti oxide layer having a film thickness of 2.5 nm to 10 nm can be formed on the surface of the Ti layer of the stopper portion.
また本発明では、前記熱処理を、窒素雰囲気中で行うことが好ましい。これにより、Ｔｉ層とＴｉ酸化層との間にＴｉ窒化層を介在させることができる。 In the present invention, the heat treatment is preferably performed in a nitrogen atmosphere. Thereby, a Ti nitride layer can be interposed between the Ti layer and the Ti oxide layer.
また本発明では、前記Ｔｉ層の形成後、プラズマ処理を行う工程を有することが好ましい。これにより、Ｔｉ酸化層の膜厚を効果的に厚く形成できる。具体的には、４ｎｍ〜１０ｎｍの膜厚を備えたＴｉ酸化層を形成することができる。 Moreover, in this invention, it is preferable to have the process of performing a plasma processing after formation of the said Ti layer. Thereby, the thickness of the Ti oxide layer can be effectively increased. Specifically, a Ti oxide layer having a film thickness of 4 nm to 10 nm can be formed.
また本発明では、前記対向部材の前記機能層との接合部分に形成された金属接合層の金属下地層を前記Ｔｉ層で形成することが好ましい。これによりストッパ部のＴｉ層と、金属下地層としてのＴｉ層とを同じ工程で形成できる。 Moreover, in this invention, it is preferable to form the metal base layer of the metal joining layer formed in the junction part with the said functional layer of the said opposing member with the said Ti layer. As a result, the Ti layer of the stopper portion and the Ti layer as the metal underlayer can be formed in the same process.
また本発明では、前記Ｔｉ層を、ＳｉＮあるいはＳｉＯ2からなる絶縁層の表面に形成することが好ましい。これにより所定の高さ寸法を有するストッパ部を適切に形成できる。 In the present invention, the Ti layer is preferably formed on the surface of an insulating layer made of SiN or SiO 2 . Thereby, the stopper part which has a predetermined height dimension can be formed appropriately.
本発明によれば、従来に比べて、可動部に対するスティッキング抑制効果を向上させることができたＭＥＭＳセンサを形成できる。 According to the present invention, it is possible to form a MEMS sensor capable of improving the sticking suppressing effect on the movable part as compared with the conventional case.
各図に示すＭＥＭＳセンサに関しては、Ｙ方向が左右方向であり、Ｙ１方向が左方向でＹ２方向が右方向、Ｘ方向が前後方向であり、Ｘ１方向が前方でＸ２方向が後方である。また、Ｙ方向とＸ方向の双方に直交する方向が上下方向（Ｚ方向；高さ方向）である。 Regarding the MEMS sensor shown in each figure, the Y direction is the left-right direction, the Y1 direction is the left direction, the Y2 direction is the right direction, the X direction is the front-rear direction, the X1 direction is the front, and the X2 direction is the rear. Further, the direction perpendicular to both the Y direction and the X direction is the vertical direction (Z direction; height direction).
図１に示すＭＥＭＳセンサ１は、例えば、長方形の平板である導電性の機能層（シリコン基板）９を有して形成されている。すなわち、機能層９に、各部分の形状に対応する平面形状のレジスト層を形成し、レジスト層が存在していない部分で、シリコン基板をディープＲＩＥ（ディープ・リアクティブ・イオン・エッチング）のエッチング工程で切断することで、各部分に分離している。したがって、ＭＥＭＳセンサの機能層９に形成される各部分は、シリコン基板の表面と裏面の厚みの範囲内で構成されている。図３（図１に示す枠体部８を図示せず）に示すように、ＭＥＭＳセンサが静止状態のとき、機能層９は、表面全体と裏面全体が夫々、略同一面上に位置しているが、実際の機能層９は、地球の重力の影響で静止状態であっても若干変位を生じている。 The MEMS sensor 1 shown in FIG. 1 has a conductive functional layer (silicon substrate) 9 which is a rectangular flat plate, for example. That is, a planar resist layer corresponding to the shape of each part is formed on the functional layer 9, and the silicon substrate is etched by deep RIE (deep reactive ion etching) at a part where the resist layer does not exist. Each part is separated by cutting in the process. Therefore, each part formed in the functional layer 9 of the MEMS sensor is configured within the thickness range of the front surface and the back surface of the silicon substrate. As shown in FIG. 3 (the frame body portion 8 shown in FIG. 1 is not shown), when the MEMS sensor is in a stationary state, the entire surface and the entire back surface of the functional layer 9 are located on substantially the same plane. However, the actual functional layer 9 is slightly displaced even in a stationary state due to the influence of the earth's gravity.
図１に示すように、ＭＥＭＳセンサを構成する機能層９は、可動部２と、可動部２の周囲に枠体部８とを有している。 As shown in FIG. 1, the functional layer 9 constituting the MEMS sensor has a movable portion 2 and a frame body portion 8 around the movable portion 2.
図１や図３に示すように、可動部２は、高さ方向（Ｚ）に平行に変位する錘部２ａと、錘部２ａの内側に設けられた回動支持部３，４，１４，１５とを有して構成される。 As shown in FIG. 1 and FIG. 3, the movable part 2 includes a weight part 2a that is displaced in parallel to the height direction (Z), and rotation support parts 3, 4, 14, provided inside the weight part 2a. 15.
図１に示すように第１の回動支持部３は、前方（Ｘ１）に延びる連結腕３ａと、後方（Ｘ２）に延びる脚部３ｂとが一体に形成されている。また図１に示すように第２の回動支持部４は、後方（Ｘ２）に延びる連結腕４ａと、前方（Ｘ１）に延びる脚部４ｂとが一体に形成されている。 As shown in FIG. 1, the 1st rotation support part 3 is integrally formed with the connection arm 3a extended in the front (X1), and the leg part 3b extended in back (X2). Further, as shown in FIG. 1, the second rotation support portion 4 is formed integrally with a connecting arm 4a extending rearward (X2) and a leg portion 4b extending forward (X1).
連結腕３ａ，４ａ及び脚部３ｂ，４ｂは各アンカ部５〜７から離れる方向であって、前後方向（Ｘ１−Ｘ２方向）に平行に所定の幅寸法にて延出する形状で形成されている。 The connecting arms 3a, 4a and the leg portions 3b, 4b are formed in a shape extending away from the respective anchor portions 5-7 and extending in a predetermined width dimension in parallel to the front-rear direction (X1-X2 direction). Yes.
図１に示すように、可動部２の内側には、中央アンカ部５、左側アンカ部６及び右側アンカ部７が設けられている。各アンカ部５〜７は、左右方向（Ｙ）に所定の間隔を空けて設けられる。 As shown in FIG. 1, a central anchor portion 5, a left anchor portion 6, and a right anchor portion 7 are provided inside the movable portion 2. Each anchor part 5-7 is provided at predetermined intervals in the left-right direction (Y).
各アンカ部５〜７は図２（図２は図１に示すＣ−Ｃ線に沿って切断し矢印方向から見た部分縦断面図である。ただし図２にはアンカ部５，６のみが図示されている）に示すように、支持基材１０に酸化絶縁層（ＳｉＯ2層）２５を介して固定支持される。 Each of the anchor portions 5 to 7 is a partial longitudinal sectional view taken along the line C-C shown in FIG. 1 and viewed from the direction of the arrow in FIG. 2. However, only the anchor portions 5 and 6 are shown in FIG. As shown in the figure, the support substrate 10 is fixedly supported via an oxide insulating layer (SiO 2 layer) 25.
また、可動部２の周囲に設けられた枠体部８は、支持基材１０に酸化絶縁層（ＳｉＯ2層）２５を介して固定支持される。 In addition, the frame body portion 8 provided around the movable portion 2 is fixedly supported by the support base material 10 via an oxide insulating layer (SiO 2 layer) 25.
導電性の支持基材１０は例えばシリコン基板である。酸化絶縁層２５は、可動部２と対向する位置には設けられていない。支持基材１０と、酸化絶縁層２５と、図１に示す可動部２、アンカ部５〜７、及び枠体部８を構成する機能層９とは、例えばＳＯＩ基板を構成している。支持基材１０、酸化絶縁層２５及び機能層９でセンサ基板２６を構成する。 The conductive support base material 10 is, for example, a silicon substrate. The oxide insulating layer 25 is not provided at a position facing the movable portion 2. The support base 10, the oxide insulating layer 25, the movable portion 2, the anchor portions 5 to 7 and the functional layer 9 constituting the frame body portion 8 shown in FIG. 1 constitute, for example, an SOI substrate. The support substrate 10, the oxide insulating layer 25 and the functional layer 9 constitute a sensor substrate 26.
図１に示すように、第１の回動支持部３の連結腕３ａの先端部と錘部２ａとが連結部１１ａにおいて回動自在に連結されており、第２の回動支持部４の連結腕４ａの先端部と錘部２ａとが連結部１１ｂにおいて回動自在に連結されている。 As shown in FIG. 1, the distal end portion of the connecting arm 3 a of the first rotation support portion 3 and the weight portion 2 a are rotatably connected to each other at the connection portion 11 a, and the second rotation support portion 4 The distal end portion of the connecting arm 4a and the weight portion 2a are rotatably connected at the connecting portion 11b.
また図１に示すように、第１の回動支持部３の連結腕３ａは、左側アンカ部６と支点連結部１２ｂ、及び、中央アンカ部５と支持連結部１２ａにおいて回動自在に連結されている。また図１に示すように、第２の回動支持部４の第１連結腕４ａは、右側アンカ部７と支点連結部１３ｂ、及び、中央アンカ部５と支持連結部１３ａにおいて回動自在に連結されている。 As shown in FIG. 1, the connecting arm 3a of the first rotation support portion 3 is rotatably connected at the left anchor portion 6 and the fulcrum connection portion 12b, and at the center anchor portion 5 and the support connection portion 12a. ing. As shown in FIG. 1, the first connection arm 4a of the second rotation support portion 4 is rotatable at the right anchor portion 7 and the fulcrum connection portion 13b, and at the center anchor portion 5 and the support connection portion 13a. It is connected.
また図１に示す実施形態では、左側アンカ部６の後方（Ｘ２）に、錘部２ａ及び左側アンカ部６と分離して形成された第３の回動支持部１４が設けられ、右側アンカ部７の前方（Ｘ１）に、錘部２ａ及び右側アンカ部７と分離して形成された第４の回動支持部１５が設けられている。 In the embodiment shown in FIG. 1, a third rotation support portion 14 formed separately from the weight portion 2a and the left anchor portion 6 is provided behind the left anchor portion 6 (X2), and the right anchor portion is provided. A fourth rotation support portion 15 formed separately from the weight portion 2a and the right anchor portion 7 is provided in front (X1) of FIG.
図１に示すように第３の回動支持部１４の先端部と錘部２ａとは、連結部１６ａにおいて、回動自在に連結されている。また、第４の回動支持部１５の先端部と錘部２ａとは、連結部１６ｂにおいて、回動自在に連結されている。また図１に示すように、第３の回動支持部１４と左側アンカ部６とは、支点連結部１７ａにおいて、回動自在に連結されている。また第４の回動支持部１５と右側アンカ部７とは、支点連結部１７ｂにおいて、回動自在に連結されている。 As shown in FIG. 1, the tip end portion of the third rotation support portion 14 and the weight portion 2a are rotatably connected at a connecting portion 16a. Moreover, the front-end | tip part of the 4th rotation support part 15 and the weight part 2a are connected so that rotation is possible in the connection part 16b. Moreover, as shown in FIG. 1, the 3rd rotation support part 14 and the left anchor part 6 are rotatably connected in the fulcrum connection part 17a. Moreover, the 4th rotation support part 15 and the right side anchor | foot_warmer part 7 are rotatably connected in the fulcrum connection part 17b.
図１に示すように、第１の回動支持部３の連結腕３ａと第３の回動支持部１４との間が連結部１８ａを介して連結されている。また図１に示すように、第２の回動支持部４の連結腕４ａと第４の回動支持部１５との間が連結部１８ｂを介して連結されている。 As shown in FIG. 1, the connecting arm 3a of the first rotation support part 3 and the third rotation support part 14 are connected via a connection part 18a. As shown in FIG. 1, the connecting arm 4a of the second rotation support part 4 and the fourth rotation support part 15 are connected via a connection part 18b.
各連結部１１ａ，１１ｂ，１６ａ，１６ｂ及び各支点連結部１２ａ，１３ａ，１３ｂ，１７ｂは、シリコン基板をエッチングにて幅細に切り出すことで、ばね性を有するトーションバー（ばね部）で構成される。 Each connection part 11a, 11b, 16a, 16b and each fulcrum connection part 12a, 13a, 13b, 17b are comprised by the torsion bar (spring part) which has spring property by cutting out a silicon substrate thinly by an etching. The
図２に示すように、ＭＥＭＳセンサ１には、錘部２ａと高さ方向にて離れた一方に支持基材１０と他方に対向部材３０が設けられる。図２に示すように対向部材３０の表面には、固定電極層３７が設けられている。対向部材３０は基材（シリコン基板）３０ａの表面に電気絶縁性の被覆層３０ｂが形成された構成であり、固定電極層３７は、前記被覆層３０ｂ上に導電性金属材料をスパッタし、またはメッキすることで形成されている。錘部２ａは可動電極として機能し、固定電極層３７とともに「検知部」を構成する。 As shown in FIG. 2, the MEMS sensor 1 is provided with a support base 10 on one side separated from the weight 2 a in the height direction and a counter member 30 on the other side. As shown in FIG. 2, a fixed electrode layer 37 is provided on the surface of the facing member 30. The counter member 30 has a structure in which an electrically insulating coating layer 30b is formed on the surface of a base material (silicon substrate) 30a, and the fixed electrode layer 37 is formed by sputtering a conductive metal material on the coating layer 30b, or It is formed by plating. The weight part 2 a functions as a movable electrode, and constitutes a “detecting part” together with the fixed electrode layer 37.
図２に示すように被覆層３０ｂは、第１の被覆層３０ｂ１と第２の被覆層３０ｂ２の積層構造で形成されており、例えば、第１の被覆層３０ｂ１及び第２の被覆層３０ｂ２ともにＳｉＯ2または窒化シリコン（ＳｉＮ、ＳｉＮx）で形成されている。 As shown in FIG. 2, the coating layer 30b is formed by a laminated structure of a first coating layer 30b1 and a second coating layer 30b2. For example, both the first coating layer 30b1 and the second coating layer 30b2 are made of SiO. 2 or silicon nitride (SiN, SiN x ).
図２に示すように、第１の被覆層３０ｂ１上に内部配線層２４が形成されている。そして内部配線層２４上に第２の被覆層３０ｂ２が形成され、前記内部配線層２４は被覆層３０ｂ内に埋められた状態になっている。 As shown in FIG. 2, the internal wiring layer 24 is formed on the first coating layer 30b1. A second coating layer 30b2 is formed on the internal wiring layer 24, and the internal wiring layer 24 is buried in the coating layer 30b.
図２に示すように第２の被覆層３０ｂ２には内部配線層２４に繋がる貫通孔２７（図２には一つの貫通孔にのみ符号２７を付した）が形成されている。そして前記固定電極層３７が貫通孔２７を介して内部配線層２４に電気的に接続されている。 As shown in FIG. 2, the second coating layer 30b2 is formed with a through-hole 27 (only one through-hole is given a reference numeral 27 in FIG. 2) connected to the internal wiring layer 24. The fixed electrode layer 37 is electrically connected to the internal wiring layer 24 through the through hole 27.
内部配線層２４は、枠体部８の外側にまで引き延ばされて、枠体部８の外側でパッド部に電気的に接続されている。また図２に示すように、第１の被覆層３０ｂ１と第２の被覆層３０ｂ２の双方を貫く貫通孔２８が形成された部分がある。前記貫通孔２８の内部は導電層２９で埋められており、前記導電層２９は基材３０ａに接触している。導電層２９は図示しない内部配線層に接続しているとともに、枠体部８の外側で、被覆層３０ｂの表面に形成されたグランドパッド３２に接続されている。 The internal wiring layer 24 is extended to the outside of the frame body portion 8 and is electrically connected to the pad portion on the outside of the frame body portion 8. Further, as shown in FIG. 2, there is a portion in which a through hole 28 penetrating both the first covering layer 30b1 and the second covering layer 30b2 is formed. The inside of the through hole 28 is filled with a conductive layer 29, and the conductive layer 29 is in contact with the base material 30a. The conductive layer 29 is connected to an internal wiring layer (not shown), and is connected to a ground pad 32 formed on the surface of the coating layer 30b outside the frame body portion 8.
図２に示すように、被覆層３０ｂの表面には、突出部４０，４１が形成されている。突出部４０は、枠体部８と高さ方向（Ｚ）で対向する位置に形成されている。また各突出部４１は、各アンカ部５〜７と高さ方向（Ｚ）で対向する位置に形成されている。 As shown in FIG. 2, protrusions 40 and 41 are formed on the surface of the coating layer 30b. The protruding portion 40 is formed at a position facing the frame body portion 8 in the height direction (Z). Moreover, each protrusion part 41 is formed in the position which opposes each anchor part 5-7 in a height direction (Z).
図２に示すように、各突出部４０，４１の表面には金属下地層４４が形成されている。
図２に示すように、枠体部８と突出部４０との間、及び各アンカ部５〜７と突出部４１との間には、夫々、接合層５０，５１が形成されている。接合層５０，５１は第１の金属接合層（例えばＡｌ）５２と第２の金属接合層（例えばＧｅ）５３とが共晶接合されたものである。第１の金属接合層５２は金属下地層４４の表面に形成される。
As shown in FIG. 2, a metal underlayer 44 is formed on the surface of each protrusion 40, 41.
As shown in FIG. 2, bonding layers 50 and 51 are formed between the frame body portion 8 and the protruding portion 40 and between the anchor portions 5 to 7 and the protruding portion 41, respectively. The bonding layers 50 and 51 are obtained by eutectic bonding of a first metal bonding layer (for example, Al) 52 and a second metal bonding layer (for example, Ge) 53. The first metal bonding layer 52 is formed on the surface of the metal base layer 44.
また図２に示すように、被覆層３０ｂの表面には錘部２ａや脚部３ｂの先端部と高さ方向（Ｚ）で対向する位置に突起状のストッパ部４６が形成されている。 Further, as shown in FIG. 2, a protruding stopper portion 46 is formed on the surface of the coating layer 30b at a position facing the tip portions of the weight portion 2a and the leg portion 3b in the height direction (Z).
本実施形態のＭＥＭＳセンサ１に外部から例えば加速度が与えられると、加速度は、錘部２ａ、各アンカ部５〜７及び枠体部８に作用する。このとき、錘部２ａは慣性力によって絶対空間内で留まろうとし、その結果、各アンカ部５〜７に対して錘部２ａが加速度の作用方向と逆の方向へ相対的に移動する。そして図４に示すように、錘部２ａは慣性力により図３の静止状態の位置から高さ方向へ向けて変位すべく、第１の回動支持部３が支点連結部１２ａ、１２ｂを中心に高さ方向に回動し、第２の回動支持部４が支点連結部１３ａ，１３ｂを中心として高さ方向に回動し、第３の回動支持部１４が支点連結部１７ａを中心として高さ方向に回動し、第４の回動支持部１５が支点連結部１７ｂを中心として高さ方向に回動する。この回動動作時、各連結部１１ａ，１１ｂ，１６ａ，１６ｂ，１８ａ，１８ｂ及び支点連結部１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂ、１７ａ，１７ｂに設けられたトーションバー（ばね部）は捩れ変形する。 For example, when acceleration is applied to the MEMS sensor 1 of the present embodiment from the outside, the acceleration acts on the weight portion 2 a, the anchor portions 5 to 7, and the frame body portion 8. At this time, the weight portion 2a tries to stay in the absolute space due to inertial force, and as a result, the weight portion 2a moves relative to each of the anchor portions 5 to 7 in a direction opposite to the direction in which the acceleration acts. As shown in FIG. 4, the weight portion 2a is displaced from the position of the stationary state shown in FIG. 3 in the height direction by inertial force, so that the first rotation support portion 3 is centered on the fulcrum connecting portions 12a and 12b. The second rotation support portion 4 rotates in the height direction around the fulcrum connection portions 13a and 13b, and the third rotation support portion 14 centers around the fulcrum connection portion 17a. And the fourth rotation support portion 15 rotates in the height direction around the fulcrum connection portion 17b. During this rotation operation, the torsion bars (spring portions) provided on the connecting portions 11a, 11b, 16a, 16b, 18a, 18b and the fulcrum connecting portions 12a, 12b, 13a, 13b, 17a, 17b are torsionally deformed.
本実施形態の錘部２ａの支持機構により錘部２ａを高さ方向（Ｚ）に効果的に平行移動させることが出来る。 The weight portion 2a can be effectively translated in the height direction (Z) by the support mechanism of the weight portion 2a of the present embodiment.
本実施形態では、物理量変化により、脚部３ｂ，４ｂが、錘部２ａの変位方向とは逆方向に飛び出す構造となっている。脚部３ｂ，４ｂの先端部が図５に示すように対向部材３０に近づく方向に変位したとき、脚部３ｂ，４ｂの先端部が対向部材３０の表面に形成されたストッパ部４６のストッパ表面４６ａに当接するまで最大限、変位できる。脚部３ｂ，４ｂが、ストッパ部４６のストッパ表面４６ａに当接しても、錘部２ａは支持基材１０の表面１０ａに当接しない。 In the present embodiment, the leg portions 3b and 4b have a structure that protrudes in the direction opposite to the displacement direction of the weight portion 2a due to a change in physical quantity. The stopper surface of the stopper portion 46 formed on the surface of the opposing member 30 when the distal ends of the leg portions 3b and 4b are displaced in a direction approaching the opposing member 30 as shown in FIG. Maximum displacement is possible until it abuts against 46a. Even if the leg portions 3 b and 4 b abut on the stopper surface 46 a of the stopper portion 46, the weight portion 2 a does not abut on the surface 10 a of the support base material 10.
このように図１の実施形態では、錘部２ａの変位方向とは逆方向に変位する脚部３ｂ，４ｂを設け、錘部２ａの高さ方向（Ｚ）への変位を抑制するストッパ機構を設けている。 As described above, in the embodiment of FIG. 1, the leg portions 3b and 4b that are displaced in the direction opposite to the displacement direction of the weight portion 2a are provided, and the stopper mechanism that suppresses the displacement of the weight portion 2a in the height direction (Z) is provided. Provided.
一方、図６では、脚部３ｂ，４ｂの先端部が図６に示すように対向部材３０から遠ざかる方向に変位したとき、錘部２ａは脚部３ｂ，４ｂが支持基材１０の表面１０ａに当接するよりも先に、錘部２ａが対向部材３０の表面に形成されたストッパ部４６のストッパ表面４６ａに当接し、錘部２ａの高さ方向への変位が抑制される。 On the other hand, in FIG. 6, when the tip portions of the leg portions 3 b and 4 b are displaced away from the facing member 30 as shown in FIG. 6, the weight portion 2 a has the leg portions 3 b and 4 b on the surface 10 a of the support substrate 10. Prior to the contact, the weight portion 2a contacts the stopper surface 46a of the stopper portion 46 formed on the surface of the opposing member 30, and the displacement of the weight portion 2a in the height direction is suppressed.
本実施形態では、図７（ａ）に示すように、ストッパ部４６は、絶縁層４７と、絶縁層４７の表面に形成されたＴｉ層（チタン層）４８と、Ｔｉ層４８の表面に形成されたＴｉ酸化層（ＴｉＯ2層）４９との積層構造で形成される。Ｔｉ酸化層４９は、Ｔｉ層４８の表面を酸化して形成されたものである。 In the present embodiment, as shown in FIG. 7A, the stopper portion 46 is formed on the surface of the insulating layer 47, the Ti layer (titanium layer) 48 formed on the surface of the insulating layer 47, and the surface of the Ti layer 48. And a laminated structure with the Ti oxide layer (TiO 2 layer) 49 formed. The Ti oxide layer 49 is formed by oxidizing the surface of the Ti layer 48.
すなわち図７（ａ）に示すストッパ部４６は、下から上方に向けて（対向部材３０側から機能層９の方向に向けて）、絶縁層４７／Ｔｉ層４８／Ｔｉ酸化層４９の順に積層されている。 That is, the stopper portion 46 shown in FIG. 7A is laminated in the order of the insulating layer 47 / Ti layer 48 / Ti oxide layer 49 from bottom to top (from the facing member 30 side toward the functional layer 9). Has been.
Ｔｉ酸化層４９は、前記ストッパ部４６の表面層を構成し、したがって前記Ｔｉ酸化層４９の表面が、ストッパ部４６のストッパ表面４６ａを構成している。 The Ti oxide layer 49 constitutes a surface layer of the stopper portion 46, and thus the surface of the Ti oxide layer 49 constitutes a stopper surface 46 a of the stopper portion 46.
Ｔｉ層４８及びＴｉ酸化層４９の存在は、オージェ電子分光法により分析可能である。
Ｔｉ層４８及びＴｉ酸化層４９の膜厚Ｈ１，Ｈ２は、オージェ電子分光法によるデプスプロファイルから計算可能である。
The presence of the Ti layer 48 and the Ti oxide layer 49 can be analyzed by Auger electron spectroscopy.
The film thicknesses H1 and H2 of the Ti layer 48 and the Ti oxide layer 49 can be calculated from the depth profile by Auger electron spectroscopy.
本実施形態では、Ｔｉ層４８（Ｔｉ金属層）の膜厚Ｈ１は、４０ｎｍ〜７０ｎｍ程度である。
またＴｉ酸化層４９の膜厚Ｈ２は、２．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下の範囲内である。
In the present embodiment, the thickness H1 of the Ti layer 48 (Ti metal layer) is approximately 40 nm to 70 nm.
The thickness H2 of the Ti oxide layer 49 is in the range of not less than 2.5 nm and not more than 10 nm.
Ｔｉ酸化層４９の膜厚Ｈ２が２．５ｎｍより薄くなると、シリコンからなる可動部に対し良好なスティッキング抑制効果を得ることができない。また、Ｔｉ酸化層４９の膜厚Ｈ２が１０ｎｍより厚くなると、Ｔｉ酸化層４９が軟らかくなり、かえってスティッキングが起きやすくなる。 When the thickness H2 of the Ti oxide layer 49 is less than 2.5 nm, it is not possible to obtain a good sticking suppression effect for the movable part made of silicon. Further, when the thickness H2 of the Ti oxide layer 49 is greater than 10 nm, the Ti oxide layer 49 becomes soft, and sticking tends to occur.
したがってＴｉ酸化層４９の膜厚を２．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下に設定することで、シリコンからなる可動部に対し良好なスティッキング抑制効果を得ることができる。 Therefore, by setting the film thickness of the Ti oxide layer 49 to 2.5 nm or more and 10 nm or less, it is possible to obtain a good sticking suppression effect for the movable part made of silicon.
上記したようにＴｉ酸化層４９は、Ｔｉ層４８の表面を酸化して形成されたものである。しかしながらＴｉ酸化層の膜厚Ｈ２を２．５ｎｍ以上にしようとする場合、自然酸化では不十分であり、後述するように酸化処理には熱処理が必要であり、加えて、プラズマ処理を施すことが好適である。 As described above, the Ti oxide layer 49 is formed by oxidizing the surface of the Ti layer 48. However, when the thickness H2 of the Ti oxide layer is to be 2.5 nm or more, natural oxidation is insufficient, and heat treatment is necessary for the oxidation treatment as will be described later, and in addition, plasma treatment may be performed. Is preferred.
図２に示すＭＥＭＳセンサでは、第１の金属接合層５２と第２の金属接合層５３とを熱処理により共晶接合するため、この熱処理を用いてＴｉ層４８の表面にＴｉ酸化層４９を形成することができる。 In the MEMS sensor shown in FIG. 2, since the first metal bonding layer 52 and the second metal bonding layer 53 are eutectic bonded by heat treatment, a Ti oxide layer 49 is formed on the surface of the Ti layer 48 using this heat treatment. can do.
Ｔｉ酸化層４９の膜厚Ｈ２は、４ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることが好ましい。これにより、スティッキング抑制効果をより向上させることができる。 The thickness H2 of the Ti oxide layer 49 is preferably 4 nm or more and 10 nm or less. Thereby, the sticking suppression effect can be further improved.
上記したようにＴｉ酸化層４９は、ストッパ部４６の表面層を構成しているが、コンタミネーションや分析精度による誤差等により、Ｔｉ酸化層４９が、ストッパ表面４６ａと考えられる位置よりも多少、深い位置（最表面から数ｎｍ程度）から分析された場合であっても、Ｔｉ酸化層４９はストッパ部４６の表面層に位置していると定義される。 As described above, the Ti oxide layer 49 constitutes the surface layer of the stopper portion 46. However, due to contamination and errors due to analysis accuracy, the Ti oxide layer 49 is slightly more than the position considered to be the stopper surface 46a. Even when analyzed from a deep position (about several nm from the outermost surface), the Ti oxide layer 49 is defined as being located on the surface layer of the stopper portion 46.
図２や図７（ａ）に示すように、ストッパ部４６は突起状であり、絶縁層４７が突起形状をなしている。絶縁層４７を第２の被覆層３０ｂ２と同じ材質とすることもできるし、異なる材質で形成することもできる。 As shown in FIG. 2 and FIG. 7A, the stopper portion 46 has a protruding shape, and the insulating layer 47 has a protruding shape. The insulating layer 47 can be made of the same material as the second coating layer 30b2, or can be made of a different material.
本実施形態では、絶縁層４７を、ＳｉＮ（窒化シリコン）あるいはＳｉＯ2（酸化シリコン）で形成できる。絶縁層４７をＳｉＮで形成することが好適である。ＳｉＮは、膜応力が小さく厚い膜厚で形成可能である。したがってＳｉＮとすれば絶縁層４７を所定の高さ寸法で形成しやすくなる。また、第２の被覆層３０ｂ２は、例えばＡｌで形成された内部配線層２４との密着性を向上させるためにＳｉＮで形成されることが好適である。このため絶縁層４７もＳｉＮとすれば、絶縁層４７と第２の被覆層３０ｂ２とを一体で形成できるため、製造工程を容易化できる。 In the present embodiment, the insulating layer 47 can be formed of SiN (silicon nitride) or SiO 2 (silicon oxide). The insulating layer 47 is preferably formed of SiN. SiN can be formed with a small film stress and a large film thickness. Therefore, if SiN is used, the insulating layer 47 can be easily formed with a predetermined height. The second covering layer 30b2 is preferably formed of SiN in order to improve adhesion with the internal wiring layer 24 formed of, for example, Al. For this reason, if the insulating layer 47 is also made of SiN, the insulating layer 47 and the second covering layer 30b2 can be integrally formed, so that the manufacturing process can be facilitated.
図７（ｂ）に示す実施形態に示すストッパ部４６には、Ｔｉ層４８とＴｉ酸化層４９との間にＴｉ窒化層５４が介在している。Ｔｉ窒化層５４の膜厚Ｈ３は、３ｎｍ〜８ｎｍ程度である。 The Ti nitride layer 54 is interposed between the Ti layer 48 and the Ti oxide layer 49 in the stopper portion 46 shown in the embodiment shown in FIG. The film thickness H3 of the Ti nitride layer 54 is about 3 nm to 8 nm.
すなわち図７（ｂ）のストッパ部４６は、下から絶縁層４７／Ｔｉ層４８／Ｔｉ窒化層５４／Ｔｉ酸化層４９の積層構造である。 That is, the stopper portion 46 in FIG. 7B has a laminated structure of an insulating layer 47 / Ti layer 48 / Ti nitride layer 54 / Ti oxide layer 49 from the bottom.
図７（ｂ）に示すように、Ｔｉ層４８とＴｉ酸化層４９との間にＴｉ窒化層５４を有する構造は、Ｔｉ層４８の表面に対して、窒素雰囲気中で酸化処理が行われたことを推測できる。そして、Ｔｉ層４８と、Ｔｉ酸化層４９との間にＴｉ窒化層５４が介在する構造とすることで、後述する実験結果に示すように、２．５ｎｍ〜１０ｎｍの膜厚を有するＴｉ酸化層をストッパ表面に適切に形成できる。 As shown in FIG. 7B, in the structure having the Ti nitride layer 54 between the Ti layer 48 and the Ti oxide layer 49, the surface of the Ti layer 48 was oxidized in a nitrogen atmosphere. I can guess that. Then, the Ti nitride layer 54 is interposed between the Ti layer 48 and the Ti oxide layer 49, so that the Ti oxide layer having a film thickness of 2.5 nm to 10 nm as shown in the experimental results described later. Can be appropriately formed on the stopper surface.
図７（ｃ）に示すストッパ部４６は、下からＴｉ層４８／Ｔｉ酸化層４９の積層構造である。あるいは、下からＴｉ層４８／Ｔｉ窒化層５４／Ｔｉ酸化層４９の積層構造である。すなわち図７（ｃ）は、突起状のストッパ部４６が、Ｔｉ層４８で形成され、その表面が酸化された形態となっている。 The stopper 46 shown in FIG. 7C has a laminated structure of a Ti layer 48 / Ti oxide layer 49 from the bottom. Alternatively, it is a laminated structure of Ti layer 48 / Ti nitride layer 54 / Ti oxide layer 49 from the bottom. That is, in FIG. 7C, the protruding stopper portion 46 is formed of the Ti layer 48 and its surface is oxidized.
ただし、図７（ｃ）ではストッパ部４６を所定の高さ寸法とするためにＴｉ層４８を厚く形成しなければならない。よって、ストッパ部４６を所定の高さ寸法で形成し、また生産コストを低減するには、絶縁層４７を用いて突起部を形成し、絶縁層４７の表面側にＴｉ層４８／Ｔｉ酸化層４９、あるいは、Ｔｉ層４８／Ｔｉ窒化層５４／Ｔｉ酸化層４９の構造を形成することが好適である。 However, in FIG. 7C, the Ti layer 48 must be formed thick in order to make the stopper portion 46 have a predetermined height. Therefore, in order to form the stopper portion 46 with a predetermined height and reduce the production cost, a protrusion is formed using the insulating layer 47, and the Ti layer 48 / Ti oxide layer is formed on the surface side of the insulating layer 47. 49, or the structure of Ti layer 48 / Ti nitride layer 54 / Ti oxide layer 49 is preferably formed.
図２に示す突出部４０、４１の表面に形成された金属下地層４４は、ストッパ部４６と同じＴｉ層であることが好適である。すなわち後述するように、突出部４０、及びストッパ部４６を構成する突起状の絶縁層４７の表面にＴｉ層を形成することで、金属下地層４４とストッパ部４６のＴｉ層４８とを同時に形成することができる。 The metal base layer 44 formed on the surfaces of the protruding portions 40 and 41 shown in FIG. 2 is preferably the same Ti layer as the stopper portion 46. That is, as will be described later, the metal underlayer 44 and the Ti layer 48 of the stopper portion 46 are simultaneously formed by forming a Ti layer on the surface of the protruding insulating layer 47 constituting the protruding portion 40 and the stopper portion 46. can do.
図１には、錘部２ａ及び脚部３ｂ，４ｂに対するストッパ部４６の形成位置を示している。各ストッパ部４６の形成位置や個数は図１と異なっていてもよい。特に図１では、錘部２ａと脚部３ｂ，４ｂに対して共通のストッパ部４６を形成したが、錘部２ａと脚部３ｂ，４ｂの夫々に対してストッパ部を分けて形成することができる。スティッキング抑制効果は、ストッパ表面の面積が小さくなるほど高くできるため、ストッパ表面の面積が大きいストッパ部を形成するよりも、ストッパ表面が小さい複数のストッパ部に分けて形成することが好適である。 In FIG. 1, the formation position of the stopper part 46 with respect to the weight part 2a and the leg parts 3b and 4b is shown. The position and number of the stopper portions 46 may be different from those in FIG. In particular, in FIG. 1, the common stopper portion 46 is formed for the weight portion 2a and the leg portions 3b and 4b. However, the stopper portion may be formed separately for each of the weight portion 2a and the leg portions 3b and 4b. it can. Since the sticking suppression effect can be increased as the area of the stopper surface becomes smaller, it is preferable to divide and form a plurality of stopper parts having a small stopper surface rather than forming a stopper part having a large area on the stopper surface.
また図２に示すストッパ部４６は、錘部２ａ及び脚部３ｂ，４ｂの双方に対するものであるが、錘部２ａに対するストッパ部のみ、あるいは脚部３ｂ，４ｂに対するストッパ部のみ設けられた構成にすることも可能である。例えば、加速度が一方向のみに作用するような用途で、例えば必ず脚部３ｂ，４ｂが対向部材３０の方向へ変位する構成であれば、脚部３ｂ，４ｂに対するストッパ部のみ設けることができる。 Further, the stopper portion 46 shown in FIG. 2 is for both the weight portion 2a and the leg portions 3b and 4b. However, only the stopper portion for the weight portion 2a or only the stopper portion for the leg portions 3b and 4b is provided. It is also possible to do. For example, if the application is such that the acceleration acts only in one direction and the leg portions 3b and 4b are always displaced in the direction of the facing member 30, for example, only the stopper portion for the leg portions 3b and 4b can be provided.
なお上記した構成と異なって、可動部として錘部２ａは設けられているが、脚部３ｂ，４ｂがない構造にも本実施形態のストッパ構造を適用できる。 Unlike the above-described configuration, the weight portion 2a is provided as the movable portion, but the stopper structure of the present embodiment can be applied to a structure without the leg portions 3b and 4b.
図８ないし図１０を用いて図２に示すＭＥＭＳセンサ１の製造方法を説明する。
図８に示す工程では、基材３０ａの表面に第１の被覆層３０ｂ１を形成し、第１の被覆層３０ｂ１の表面に内部配線層２４を形成する。更に第１の被覆層３０ｂ１上から内部配線層２４上にかけて第２の被覆層３０ｂ２を形成する。
A method for manufacturing the MEMS sensor 1 shown in FIG. 2 will be described with reference to FIGS.
In the step shown in FIG. 8, the first coating layer 30b1 is formed on the surface of the substrate 30a, and the internal wiring layer 24 is formed on the surface of the first coating layer 30b1. Further, a second coating layer 30b2 is formed from the first coating layer 30b1 to the internal wiring layer 24.
各被覆層３０ｂ１，３０ｂ２はいずれも電気的な絶縁材料である。例えば、第１の被覆層３０ｂ１をＳｉＯ2で形成し、第２の被覆層３０ｂ２をＳｉＮ、ＳｉＮxで形成することができる。 Each of the coating layers 30b1 and 30b2 is an electrically insulating material. For example, the first covering layer 30b1 can be formed of SiO 2 and the second covering layer 30b2 can be formed of SiN or SiN x .
第２の被覆層３０ｂ２の表面に、突出部４０，４１及び突起状のストッパ部４６を形成する。例えば第２の被覆層３０ｂの表面をエッチング等で削って、突出部４０，４１及びストッパ部４６を形成することができる。これにより第２の被覆層３０ｂ２及びストッパ部４６を構成する絶縁層４７を一体で形成できる。 Protrusions 40 and 41 and a protruding stopper 46 are formed on the surface of the second coating layer 30b2. For example, the protruding portions 40 and 41 and the stopper portion 46 can be formed by scraping the surface of the second covering layer 30b by etching or the like. Thereby, the insulating layer 47 which comprises the 2nd coating layer 30b2 and the stopper part 46 can be formed integrally.
あるいは、第２の被覆層３０ｂ２とは別に第２の被覆層３０ｂ２の表面に突出部４０，４１及びストッパ部４６（絶縁層４７）をスパッタ法等で形成することもできる。かかる場合、突出部４０，４１及びストッパ部４６（絶縁層４７）を、ＳｉＮやＳｉＯ2で形成できる。 Alternatively, the protruding portions 40 and 41 and the stopper portion 46 (insulating layer 47) can be formed on the surface of the second coating layer 30b2 separately from the second coating layer 30b2 by a sputtering method or the like. In such a case, the protruding portions 40 and 41 and the stopper portion 46 (insulating layer 47) can be formed of SiN or SiO 2 .
次に内部配線層２４にまで通じる貫通孔２７を形成する。さらに突出部４０，４１、ストッパ部４６（絶縁層４７）、第２の被覆層３０ｂ２の表面にＴｉ層４８を形成する。なお図９では、ストッパ部４６の表面にのみ符号４８が図示されているが、図９はＴｉ層４８の加工後の状態を示しており、実際には、突出部４０，４１の表面に金属下地層４４等として残されている。 Next, a through hole 27 leading to the internal wiring layer 24 is formed. Further, a Ti layer 48 is formed on the surfaces of the protruding portions 40 and 41, the stopper portion 46 (insulating layer 47), and the second covering layer 30b2. In FIG. 9, the reference numeral 48 is shown only on the surface of the stopper portion 46, but FIG. 9 shows a state after the processing of the Ti layer 48, and in fact, a metal is formed on the surfaces of the protruding portions 40 and 41. It remains as the underlayer 44 or the like.
次の接合工程に移る前に、Ｔｉ層に対してプラズマ処理を行う。
Ｔｉ層４８を、４０ｎｍ〜８０ｎｍ程度の膜厚となるようにスパッタ等で形成する。
Before proceeding to the next bonding step, plasma treatment is performed on the Ti layer.
The Ti layer 48 is formed by sputtering or the like so as to have a film thickness of about 40 nm to 80 nm.
製造工程中のＭＥＭＳセンサ基板をプラズマ装置内にセットし、酸素を含むガスでプラズマ照射する。これによりＴｉ層の表面は活性化され、Ｔｉ層の表面にＴｉ酸化層を安定した厚みで均質に形成することができる。プラズマ処理の条件としては、プラズマ処理時間を５分〜３０分程度とし、真空度を、１〜５Ｐａとし、プラズマ出力を、１〜５ｋＷとし、酸素の供給量を、０．１〜０．５Ｐａ・ｍ3／ｓ程度とする。またプラズマ処理時間は、１０分以上であることが好ましく、２０分以上であることがより好ましい。 The MEMS sensor substrate in the manufacturing process is set in a plasma apparatus, and plasma irradiation is performed with a gas containing oxygen. As a result, the surface of the Ti layer is activated, and the Ti oxide layer can be uniformly formed with a stable thickness on the surface of the Ti layer. The plasma treatment conditions are as follows: the plasma treatment time is about 5 to 30 minutes, the degree of vacuum is 1 to 5 Pa, the plasma output is 1 to 5 kW, and the supply amount of oxygen is 0.1 to 0.5 Pa. · and m 3 / s about. The plasma treatment time is preferably 10 minutes or more, and more preferably 20 minutes or more.
プラズマ処理により、Ｔｉ層４８の表面にＴｉ酸化層を形成できるが、このときのＴｉ酸化層の膜厚は、０．５ｎｍ〜１．５ｎｍ程度であり、良好なスティッキング抑制効果を得るには、まだ薄い膜厚となっている。なお自然酸化では、Ｔｉ酸化層の膜厚は０．５ｎｍ以下程度と非常に薄い。 A Ti oxide layer can be formed on the surface of the Ti layer 48 by plasma treatment. The thickness of the Ti oxide layer at this time is about 0.5 nm to 1.5 nm, and in order to obtain a good sticking suppression effect, It is still thin. In natural oxidation, the thickness of the Ti oxide layer is very thin, about 0.5 nm or less.
Ｔｉ層は、ストッパ部４６として用いられるだけでなく、突出部４０，４１における金属下地層４４としても用いられる。図９に示すように、金属下地層４４の表面に、第１の金属接合層５２を形成する。第１の金属接合層５２を例えばＡｌで形成する。 The Ti layer is used not only as the stopper portion 46 but also as the metal underlayer 44 in the protruding portions 40 and 41. As shown in FIG. 9, a first metal bonding layer 52 is formed on the surface of the metal base layer 44. The first metal bonding layer 52 is made of Al, for example.
また固定電極層３７を形成するが、固定電極層３７についても、金属下地層とＡｌ層との積層構造で形成することができる。 In addition, the fixed electrode layer 37 is formed. The fixed electrode layer 37 can also be formed by a laminated structure of a metal underlayer and an Al layer.
Ｔｉ層については、最初、突出部４０，４１、ストッパ部４６（絶縁層４７）、第２の被覆層３０ｂ２の表面全域に形成した後、不要なＴｉ層をエッチング等で除去することができる。 Regarding the Ti layer, first, after the protrusions 40 and 41, the stopper portion 46 (insulating layer 47), and the entire surface of the second coating layer 30b2, the unnecessary Ti layer can be removed by etching or the like.
Ｔｉ層に対するプラズマ処理のタイミングは、Ｔｉ層を成膜した直後や、図９に示す第１の金属接合層５２を形成した後等であってもよい。 The timing of the plasma treatment for the Ti layer may be immediately after the Ti layer is formed or after the first metal bonding layer 52 shown in FIG. 9 is formed.
図１０の工程では、機能層９、支持基材１０及び酸化絶縁層２５のＳＯＩ基板を加工して形成されたセンサ基板２６の枠体部８や、各アンカ部５〜７の表面に第２の金属接合層５３を形成する。第２の金属接合層５３を例えばＧｅで形成する。 In the process of FIG. 10, second is formed on the surface of the frame body portion 8 of the sensor substrate 26 formed by processing the SOI substrate of the functional layer 9, the support base material 10, and the oxide insulating layer 25 and the anchor portions 5 to 7. The metal bonding layer 53 is formed. The second metal bonding layer 53 is formed of Ge, for example.
そして第１の金属接合層５２と第２の金属接合層５３とを重ねて熱処理を施し、共晶接合させて、センサ基板２６と対向部材３０とを接合する。
熱処理温度は、４２０〜４４０℃程度、熱処理時間は、１０〜３０分程度である。
Then, the first metal bonding layer 52 and the second metal bonding layer 53 are stacked and subjected to heat treatment, and eutectic bonding is performed, so that the sensor substrate 26 and the facing member 30 are bonded.
The heat treatment temperature is about 420 to 440 ° C., and the heat treatment time is about 10 to 30 minutes.
この熱処理により、第１の金属接合層５２と第２の金属接合層５３間を共晶接合できるとともに、ストッパ部４６に設けられたＴｉ層４８の表面に２．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下の膜厚を有するＴｉ酸化層４９（図７参照）を形成することができる。 By this heat treatment, the first metal bonding layer 52 and the second metal bonding layer 53 can be eutectic bonded, and the film thickness of 2.5 nm or more and 10 nm or less can be formed on the surface of the Ti layer 48 provided in the stopper portion 46. A Ti oxide layer 49 (see FIG. 7) can be formed.
本実施形態では、Ｔｉ層４８に対して、図１０の工程での熱処理が必須である。これにより、Ｔｉ酸化層４９の膜厚を厚くできる。また熱処理に加えて、図９で説明したプラズマ処理も施すことで、緻密な酸化層を形成でき、特に４ｎｍ以上１０ｎｍ以下の膜厚を有するＴｉ酸化層４９を形成できる。 In the present embodiment, heat treatment in the process of FIG. 10 is essential for the Ti layer 48. Thereby, the thickness of the Ti oxide layer 49 can be increased. In addition to the heat treatment, the plasma treatment described with reference to FIG. 9 is also performed, whereby a dense oxide layer can be formed, and in particular, the Ti oxide layer 49 having a thickness of 4 nm to 10 nm can be formed.
図１０での熱処理工程を窒素雰囲気中で行うことで、図７（ｂ）に示すように、Ｔｉ層４８とＴｉ酸化層４９との間にＴｉ窒化層５４を介在させることができる。Ｔｉ窒化層５４の膜厚を、３ｎｍ〜８ｎｍ程度で形成できる。 By performing the heat treatment step in FIG. 10 in a nitrogen atmosphere, a Ti nitride layer 54 can be interposed between the Ti layer 48 and the Ti oxide layer 49 as shown in FIG. 7B. The Ti nitride layer 54 can be formed with a thickness of about 3 nm to 8 nm.
上記したＭＥＭＳセンサの製造方法によれば、Ｔｉ層４８を形成した後、熱処理を施して、Ｔｉ層４８の表面にＴｉ酸化層４９を形成する。これにより自然酸化膜よりも厚いＴｉ酸化層４９を形成でき、具体的には、２．５ｎｍ〜１０ｎｍの膜厚を有するＴｉ酸化層４９を形成できる。これにより、スティッキング抑制効果に優れたＭＥＭＳセンサを適切且つ容易に形成することができる。 According to the MEMS sensor manufacturing method described above, after the Ti layer 48 is formed, a heat treatment is performed to form the Ti oxide layer 49 on the surface of the Ti layer 48. Thereby, the Ti oxide layer 49 thicker than the natural oxide film can be formed, and specifically, the Ti oxide layer 49 having a film thickness of 2.5 nm to 10 nm can be formed. Thereby, the MEMS sensor excellent in the sticking suppression effect can be formed appropriately and easily.
上記したように、Ｔｉ層４８に対する酸化処理としては、熱処理とプラズマ処理との双方を行うことが好適である。 As described above, as the oxidation treatment for the Ti layer 48, it is preferable to perform both heat treatment and plasma treatment.
本実施形態は加速度センサのみならず角速度センサ、衝撃センサ等、ＭＥＭＳセンサ全般に適用可能である。 This embodiment is applicable not only to acceleration sensors but also to MEMS sensors in general, such as angular velocity sensors and impact sensors.
実験では、以下の表１に示すＭＥＭＳセンサのサンプル１〜サンプル８を作製し、ストッパ部のＴｉ層に対する酸化条件を変えて、Ｔｉ層の表面に形成されるＴｉ酸化層や内部に形成されるＴｉ窒化層の膜厚を測定した。 In the experiment, Samples 1 to 8 of the MEMS sensor shown in Table 1 below are manufactured, and the oxidation conditions for the Ti layer of the stopper portion are changed to form the Ti oxide layer formed on the surface of the Ti layer or inside. The thickness of the Ti nitride layer was measured.
表１に示すようにサンプル１〜サンプル６については、Ｔｉ層の成膜時の膜厚を６０ｎｍとした。また、サンプル７及びサンプル８については、Ｔｉ層の成膜時の膜厚を４０ｎｍとした。 As shown in Table 1, for Sample 1 to Sample 6, the film thickness at the time of forming the Ti layer was set to 60 nm. For Sample 7 and Sample 8, the thickness of the Ti layer was 40 nm.
表１に示すように、サンプル１，サンプル２については、プラズマ処理を行わなかった。また表１の示すようにサンプル３〜サンプル８についてはプラズマ処理を行ったが、プラズマ処理時間を５分、あるいは３０分に設定した。またプラズマ処理時間以外の要件については、真空度を、２Ｐａとし、プラズマ出力を、２ｋＷとし、酸素の供給量を、０．１５Ｐａ・ｍ3／ｓとした。なお、プラズマ装置はＩＣＰ−ＲＩＥ（誘導結合型プラズマ反応性イオンエッチング）（Inductive Coupled Plasma Reactive Ion Etching）装置（パナソニック製Ｅ６２０）を使用した。 As shown in Table 1, plasma treatment was not performed for Sample 1 and Sample 2. Further, as shown in Table 1, plasma treatment was performed on samples 3 to 8, but the plasma treatment time was set to 5 minutes or 30 minutes. Regarding requirements other than the plasma treatment time, the degree of vacuum was 2 Pa, the plasma output was 2 kW, and the amount of oxygen supplied was 0.15 Pa · m 3 / s. As the plasma apparatus, an ICP-RIE (Inductive Coupled Plasma Reactive Ion Etching) apparatus (E620 manufactured by Panasonic) was used.
また表１に示すように、サンプル２、サンプル４、サンプル６及びサンプル８（いずれも実施例）については熱処理を行った。熱処理条件を４３０℃、１５分とした。また熱処理を窒素雰囲気中で行った。 Further, as shown in Table 1, Sample 2, Sample 4, Sample 6, and Sample 8 (all of the examples) were subjected to heat treatment. The heat treatment conditions were 430 ° C. and 15 minutes. The heat treatment was performed in a nitrogen atmosphere.
実験では、各サンプルについて、オージェ電子分光法によりＴｉＯ2のデプスプロファイルを測定した。測定条件としては、以下の通りとした。また、測定装置には日本電子製ＪＡＭＰ−７８３０Ｆを使用した。
一次電子エネルギー、電流：５ｋｅＶ、１０ｎＡ
その入射角：試料法線に対して１５°
ビーム径：１０ｎｍ
イオンスパッタエネルギー、電流：２ｋｅＶ、１０ｎＡ
その入射角度：試料法線に対して１５°
そのスパッタ速度：４．１ｎｍ／ｍｉｎ
In the experiment, the depth profile of TiO 2 was measured for each sample by Auger electron spectroscopy. Measurement conditions were as follows. Further, JAMP-7830F manufactured by JEOL Ltd. was used as a measuring device.
Primary electron energy, current: 5 keV, 10 nA
Incident angle: 15 ° with respect to the sample normal
Beam diameter: 10 nm
Ion sputtering energy, current: 2 keV, 10 nA
Incident angle: 15 ° to sample normal
Sputtering speed: 4.1 nm / min
実験結果が図１１に示されている。横軸のスパッタ時間はストッパ表面からの深さ方向に換算できる。すなわち図１１に示すデプスプロファイルから、各サンプルにおけるＴｉ酸化層の膜厚を測定できる。Ｔｉ酸化層の膜厚は、図１１に示す各ピーク強度の半値幅となるスパッタ時間に基づいて計算できる。 The experimental results are shown in FIG. The sputtering time on the horizontal axis can be converted to the depth direction from the stopper surface. That is, the thickness of the Ti oxide layer in each sample can be measured from the depth profile shown in FIG. The thickness of the Ti oxide layer can be calculated based on the sputtering time at which the half width of each peak intensity shown in FIG.
図１１に示すように、熱処理を行ったサンプル２、サンプル４、サンプル６及びサンプル８（いずれも実施例）については、熱処理を行っていないサンプル１、サンプル３、サンプル５及びサンプル７（いずれも比較例）よりも強度ピークがストッパ表面側から膜厚の深さ方向に移動しており、サンプル２、サンプル４、サンプル６及びサンプル８は、サンプル１、サンプル３、サンプル５及びサンプル７よりもＴｉ酸化層の膜厚が厚くなっていることがわかった。 As shown in FIG. 11, sample 2, sample 4, sample 6 and sample 8 (all examples) subjected to heat treatment were sample 1, sample 3, sample 5 and sample 7 (all were not subjected to heat treatment). The intensity peak moves from the stopper surface side in the depth direction of the film thickness than the comparative example), and sample 2, sample 4, sample 6 and sample 8 are more than sample 1, sample 3, sample 5 and sample 7. It was found that the thickness of the Ti oxide layer was increased.
なおサンプル３のデプスプロファイルは、グラフ上でやや見難くなっているが、他の比較例とほぼ同じデプスプロファイルとなった。図１２，図１３についても同様である。 Although the depth profile of sample 3 is somewhat difficult to see on the graph, the depth profile is almost the same as the other comparative examples. The same applies to FIGS. 12 and 13.
表１に、各サンプルにおけるＴｉ酸化層の膜厚を示す。表１に示すように、熱処理を行っていないサンプル１、サンプル３、サンプル５、サンプル７は、いずれもＴｉ酸化層の膜厚が１ｎｍ以下となった。 Table 1 shows the thickness of the Ti oxide layer in each sample. As shown in Table 1, all of Sample 1, Sample 3, Sample 5, and Sample 7 that were not heat-treated had a Ti oxide layer thickness of 1 nm or less.
一方、熱処理を行ったサンプル２、サンプル４、サンプル６及びサンプル８では、いずれもＴｉ酸化層の膜厚が２．５ｎｍ以上となった。またＴｉ酸化層の上限値であるが、１０ｎｍとした。Ｔｉ酸化層が１０ｎｍより厚くなると酸化層が軟らかくなり、かえって可動部との間でスティッキングが生じやすくなるためである。 On the other hand, in Sample 2, Sample 4, Sample 6, and Sample 8 that were heat-treated, the thickness of the Ti oxide layer was 2.5 nm or more. The upper limit of the Ti oxide layer is 10 nm. This is because when the Ti oxide layer is thicker than 10 nm, the oxide layer becomes soft, and sticking is likely to occur between the movable portion.
サンプル４、サンプル６、及びサンプル８については、熱処理及び酸素プラズマ処理の双方を行った。表１に示すように、サンプル６では、Ｔｉ酸化層の膜厚を４ｎｍ以上にできることがわかった。これは、プラズマ処理をある一定の時間以上行うと、未反応の酸素原子がストッパ表面により多く付着するようになり、この未反応の酸素原子が熱処理によりＴｉ酸化層としてストッパ表面により厚く積層されたためと考えられる。 Sample 4, Sample 6, and Sample 8 were both heat treated and oxygen plasma treated. As shown in Table 1, in sample 6, it was found that the thickness of the Ti oxide layer could be 4 nm or more. This is because when the plasma treatment is performed for a certain period of time, more unreacted oxygen atoms adhere to the stopper surface, and the unreacted oxygen atoms are stacked on the stopper surface as a Ti oxide layer by heat treatment. it is conceivable that.
続いて、各サンプルについて、オージェ電子分光法によりＴｉＮのデプスプロファイルを測定した。測定条件は、上記に示した通りである。 Subsequently, for each sample, the depth profile of TiN was measured by Auger electron spectroscopy. The measurement conditions are as described above.
図１２に示すように、熱処理を行ったサンプル２、サンプル４、サンプル６及びサンプル８（いずれも実施例）については、強度ピークがスパッタ時間で２０秒〜６０秒あたりに出ており、サンプル２、サンプル４、サンプル６及びサンプル８では、Ｔｉ酸化層の下側にＴｉ窒化層が形成されていることがわかった。なお、いずれのサンプルにおいてもスパッタ時間が１５０秒〜２５０秒あたりに強度ピークが見られるが、これは、Ｔｉ層の下に形成されているＴｉＮ層との反応によるものである。 As shown in FIG. 12, with respect to Sample 2, Sample 4, Sample 6, and Sample 8 (all examples) subjected to heat treatment, the intensity peak appears around 20 to 60 seconds in terms of sputtering time. In Sample 4, Sample 6, and Sample 8, it was found that a Ti nitride layer was formed under the Ti oxide layer. In any sample, an intensity peak is observed at a sputtering time of about 150 to 250 seconds, which is due to a reaction with the TiN layer formed under the Ti layer.
このようにサンプル２、サンプル４、サンプル６及びサンプル８において、Ｔｉ層とＴｉ酸化層との間にＴｉ窒化層が介在する理由は、熱処理を窒化雰囲気中で行ったことによるものと考えられる。 As described above, in Sample 2, Sample 4, Sample 6, and Sample 8, the reason why the Ti nitride layer is interposed between the Ti layer and the Ti oxide layer is considered to be that the heat treatment was performed in a nitriding atmosphere.
表１に示すように、サンプル２、サンプル４、サンプル６及びサンプル８におけるＴｉ窒化層の膜厚は、３ｎｍ〜６ｎｍ程度であった。 As shown in Table 1, the thicknesses of the Ti nitride layers in Sample 2, Sample 4, Sample 6, and Sample 8 were about 3 nm to 6 nm.
続いて、各サンプルについて、オージェ電子分光法によりＴｉ（金属）のデプスプロファイルを測定した。測定条件は、上記に示した通りである。 Subsequently, a depth profile of Ti (metal) was measured for each sample by Auger electron spectroscopy. The measurement conditions are as described above.
図１３に示すように、熱処理を行ったサンプル２、サンプル４、サンプル６及びサンプル８（いずれも実施例）については、図１２で測定されたＴｉ窒化層の下側にＴｉ層が存在することがわかった。すなわち、熱処理を行ったサンプル２、サンプル４、サンプル６及びサンプル８では、下からＴｉ層／Ｔｉ窒化層／Ｔｉ酸化層の順に積層されていることがわかった。 As shown in FIG. 13, for sample 2, sample 4, sample 6, and sample 8 (all of the examples) subjected to the heat treatment, a Ti layer exists below the Ti nitride layer measured in FIG. I understood. That is, it was found that Sample 2, Sample 4, Sample 6, and Sample 8 subjected to heat treatment were laminated in the order of Ti layer / Ti nitride layer / Ti oxide layer from the bottom.
続いて、サンプル２及びサンプル６のＭＥＭＳセンサを用いてスティッキングのしやすさについて実験を行った。図１４に示す横軸は電圧印加により可動部とストッパ部とをくっ付けた状態から逆電圧を印加して可動部とストッパ部との間が離れたときの逆電圧値であり、グラフの左にいくほど小さい逆電圧で可動部とストッパ部とが離れ、すなわちスティッキングしにくい状態にあり、グラフの右にいくほど大きい逆電圧を印加しないと可動部とストッパ部とが離れず、すなわちスティッキングしやすい状態にある。図１４に示す縦軸はＭＥＭＳセンサの個数（頻度）を示している。 Subsequently, an experiment was conducted on the ease of sticking using the MEMS sensors of Sample 2 and Sample 6. The horizontal axis shown in FIG. 14 is the reverse voltage value when the reverse voltage is applied from the state in which the movable part and the stopper part are attached by voltage application and the movable part and the stopper part are separated from each other. The movable part and the stopper part are separated by a reverse voltage that is smaller as the distance increases, that is, the sticking is difficult. It is in an easy state. The vertical axis | shaft shown in FIG. 14 has shown the number (frequency) of the MEMS sensor.
サンプル６のほうがサンプル２よりも逆電圧値の小さいＭＥＭＳセンサが多く存在し、したがってサンプル６のほうがサンプル２よりもスティッキング抑制効果が高いことがわかった。 It was found that sample 6 has more MEMS sensors having a smaller reverse voltage value than sample 2, and therefore sample 6 has a higher sticking suppression effect than sample 2.
サンプル２及びサンプル６はいずれも実施例に該当し、スティッキング抑制効果は双方とも良好である。ただしＴｉ酸化層の厚いサンプル６のほうがサンプル２よりも、スティッキング抑制効果が高いことがわかった。 Both sample 2 and sample 6 correspond to the examples, and both the sticking suppression effects are good. However, it was found that Sample 6 with a thick Ti oxide layer had a higher sticking suppression effect than Sample 2.
この実験結果から、Ｔｉ酸化層の膜厚が２．５ｎｍ〜１０ｎｍの範囲内にある実施例に該当するサンプル２、サンプル４、サンプル６及びサンプル８では、Ｔｉ酸化層の膜厚が非常に薄い比較例に該当するサンプル１、サンプル３、サンプル５及びサンプル７よりも、良好なスティッキング抑制効果が得られることがわかった。 From this experimental result, in the sample 2, sample 4, sample 6 and sample 8 corresponding to the examples in which the thickness of the Ti oxide layer is in the range of 2.5 nm to 10 nm, the thickness of the Ti oxide layer is very thin. It was found that a better sticking suppression effect can be obtained than Sample 1, Sample 3, Sample 5 and Sample 7 corresponding to the comparative example.
またＴｉ酸化層の膜厚が４ｎｍ以上となるサンプル６が最もスティッキング抑制効果に優れることがわかった。 Moreover, it turned out that the sample 6 whose film thickness of a Ti oxide layer is 4 nm or more is most excellent in the sticking suppression effect.
１ ＭＥＭＳセンサ
２ 可動部
２ａ 錘部
３ｂ，４ｂ 脚部
５〜７ アンカ部
８ 枠体部
９ 機能層
１０ 支持基材
２４ 内部配線層
２６ センサ基板
３０ 対向部材
３０ａ 基材
３０ｂ、３０ｂ１、３０ｂ２ 被覆層
３７ 固定電極層
４０、４１ 突出部
４４ 金属下地層
４６ ストッパ部
４６ａ ストッパ表面
４７ 絶縁層
４８ Ｔｉ層
４９ Ｔｉ酸化層
５０、５１ 接合層
５２ 第１の金属接合層
５３ 第２の金属接合層
５４ Ｔｉ窒化層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 MEMS sensor 2 Movable part 2a Weight part 3b, 4b Leg part 5-7 Anchor part 8 Frame part 9 Functional layer 10 Support base material 24 Internal wiring layer 26 Sensor substrate 30 Opposing member 30a Base material 30b, 30b1, 30b2 Covering layer 37 Fixed electrode layers 40, 41 Protruding portion 44 Metal base layer 46 Stopper portion 46a Stopper surface 47 Insulating layer 48 Ti layer 49 Ti oxide layers 50, 51 Bonding layer 52 First metal bonding layer 53 Second metal bonding layer 54 Ti Nitride layer
Claims (11)
前記機能層と高さ方向に間隔を空けて対向配置された対向部材と、を有し、
前記対向部材には前記可動部と対向する位置に、前記可動部の高さ方向への変位を規制するストッパ部が設けられており、
前記ストッパ部は、Ｔｉ層と、前記Ｔｉ層の表面が酸化されてなるＴｉ酸化層とを有し、前記Ｔｉ酸化層は、前記ストッパ部の表面層を構成しており、
前記Ｔｉ酸化層の膜厚は、２．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下の範囲内で形成されることを特徴とするＭＥＭＳセンサ。 A functional layer having a movable part made of silicon supported so as to be displaceable in the height direction;
An opposing member disposed opposite to the functional layer at an interval in the height direction,
The opposing member is provided with a stopper portion that restricts displacement of the movable portion in the height direction at a position facing the movable portion.
The stopper portion has a Ti layer and a Ti oxide layer formed by oxidizing the surface of the Ti layer, and the Ti oxide layer constitutes a surface layer of the stopper portion,
2. The MEMS sensor according to claim 1, wherein the thickness of the Ti oxide layer is formed within a range of 2.5 nm to 10 nm.
前記機能層に高さ方向に間隔を空けて対向配置された対向部材と、を有するＭＥＭＳセンサの製造方法において、
前記対向部材の前記可動部と対向する位置に、前記可動部の高さ方向への変位を規制するストッパ部を形成する際、
Ｔｉ層を形成する工程、
熱処理により、前記Ｔｉ層の表面に前記ストッパ部の表面層を構成する２．５ｎｍ〜１０ｎｍの膜厚を備えたＴｉ酸化層を形成する工程、
を有することを特徴とするＭＥＭＳセンサの製造方法。 A functional layer having a movable part made of silicon supported so as to be displaceable in the height direction;
In the method of manufacturing a MEMS sensor, the counter member is disposed to face the functional layer at an interval in the height direction.
When forming a stopper portion that restricts the displacement of the movable portion in the height direction at a position facing the movable portion of the facing member,
Forming a Ti layer;
Forming a Ti oxide layer having a film thickness of 2.5 nm to 10 nm constituting the surface layer of the stopper portion on the surface of the Ti layer by heat treatment;
A method for manufacturing a MEMS sensor, comprising:
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