JP2009178815A - Micromachine apparatus and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば微小電気機械部品のパッケージング等のマイクロマシン装置及びマイクロマシン装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a micromachine device such as packaging of micro-electromechanical components and a method of manufacturing the micromachine device.
マイクロマシン装置の一例として、図12に示されるように、基板102上に動作を伴うマイクロマシンとしてのMEMS素子104が搭載され、中空に封止された、微小電気機械部品(MEMS:Micro−Electro−Mechanical−Systems)101が知られている(例えば、特許文献1または2参照)。微小電気機械部品101は、基板102、絶縁層103、MEMS素子104、信号用配線105、中空部106、第1封止体107および第2封止体108で構成される。MEMS素子104は片持ちまたは両持ちの梁構造であり、梁の中央部分が信号用配線105と数μm程度のギャップを持って成形されている。MEMS素子104の直下の絶縁層103には、信号用配線105がAuなどで形成されている。MEMS素子104は、ばね特性の高いPoly−Si(ポリシリコン)もしくはAl(アルミニウム)などで構成されており、静電力等の駆動力を与えることで信号用配線105の方へ近接する。また、この駆動力を除荷すると、MEMS素子104は自身のばね特性により、再び信号用配線105とギャップを持った位置に戻る。このようにMEMS素子104と信号用配線105との間のギャップを変化させることで、可変電気容量、スイッチングなどの機能を果たす。
As an example of the micromachine device, as shown in FIG. 12, a micro-electro-mechanical component (MEMS: Micro-Electro-Mechanical) in which a
MEMS素子104の動作と保護のため、これを中空に封止する必要がある。製造コストの低減や小型化を目的として成膜プロセスによるマイクロマシン装置の製造方法が提供されている。まず、図13に示すように、マイクロマシン104と基板103間にギャップを持たせるために、後の工程で完全に除去する犠牲層109を基板102上に形成する。ついで、MEMS素子104を、犠牲層109上に形成する。この犠牲層109上に形成されたMEMS素子104に、第2の犠牲層110を形成する。第2の犠牲層110上に、第1封止体21を形成する。第1封止体21の成膜中もしくは成膜後に、MEMS素子104周囲の犠牲層109,110を除去する際に第1犠牲層109にエッチング材を導入するための開口形状部107aを形成する。図14に示すように、犠牲層除去用エッチング材を開口形状部107aより導入し、全ての犠牲層109,110を完全に除去する。最後に第2封止体108を、開口形状部107aが完全に閉口するまで第1封止体21上に形成する。
In order to operate and protect the
以上により、図12に示すように、第1および第2封止体107,108によって、MEMS素子104を中空に封止することが可能となる。中空部106は減圧された雰囲気となっている。
As described above, the
なお、ここでは、第2封止体108をCVD、スパッタリング等の成膜方法で形成する際に、開口形状部107aの直下に膜材が堆積するため、MEMS素子104に膜材を堆積させないよう、MEMS素子104から離れた位置に開口形状部107aが設けられている。
しかしながら、上記の技術では、以下のような問題があった。すなわち、第2封止体108をCVD、スパッタリング等で形成し、第1封止体107の開口形状部107aを閉口する際、中空部106は薄膜装置チャンバーの内の減圧された雰囲気となり、この減圧状態が保持された状態で閉口される。減圧された雰囲気では、流体抵抗が小さいため、ばね構造のMEMS素子104への静電力を除荷したときのMEMS素子104の振動が静定しにくくなり、MEMS素子104の振動が、出力信号にノイズを含む原因となる。素子の振動を抑えるためには、中空部を大気圧や昇圧雰囲気にして流体抵抗を高める必要があるが、上記の構成では実現が難しい。
However, the above technique has the following problems. That is, when the
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、マイクロマシンの振動を収まりやすくすることにより、出力信号のノイズを低減できるマイクロマシン装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a micromachine device that can reduce noise of an output signal by facilitating the vibration of the micromachine.
本発明の一形態にかかるマイクロマシン装置は、基板と、前記基板に設けられ、電界の作用により変形する機構を備え、該変形に伴って電気特性を変化させるマイクロマシンと、前記基板の主面上に設けられ、気体を収容した中空部を介して前記マイクロマシンを覆うとともに、前記中空部側と外部側とを連通する第1開口形状部を有し、前記中空部側と前記外部側の圧力差により変形可能な第1封止体と、前記第1封止体上の前記第1開口形状部を塞ぐとともに、前記第1開口形状部からオフセットした位置に前記中空部側と外部側とを連通する第2開口形状部を備える第2封止体と、前記第2封止体上に成膜され、前記第1開口形状部及び第2開口形状部を密封する第3封止体と、を備えることを特徴とする。 A micromachine device according to one embodiment of the present invention includes a substrate, a micromachine that is provided on the substrate and is deformed by the action of an electric field, and that changes electrical characteristics in accordance with the deformation, and a main surface of the substrate. The micromachine is provided through a hollow portion that contains gas and has a first opening shape portion that communicates the hollow portion side and the external side, and is caused by a pressure difference between the hollow portion side and the external side. The deformable first sealing body and the first opening shape portion on the first sealing body are closed, and the hollow portion side and the external side are communicated with each other at a position offset from the first opening shape portion. A second sealing body including a second opening shape portion; and a third sealing body formed on the second sealing body and sealing the first opening shape portion and the second opening shape portion. It is characterized by that.
本発明の一形態にかかるマイクロマシン装置の製造方法は、電界の作用により変形する機構を備えるとともに該変形に伴って電気特性を変化させるマイクロマシンを、基板に配する工程と、前記マイクロマシン上に第1の犠牲層を形成する工程と、前記第1の犠牲層及び前記基板の主面上に、前記第1の犠牲層を介して前記マイクロマシンを覆うとともに、前記第1の犠牲層に連通する第1開口形状部を有する、変形可能な第1封止体を形成する工程と、前記第1封止体上に、第2の犠牲層を成膜する工程と、前記第2の犠牲層上に、前記第1開口形状部からオフセットした位置に前記第2の犠牲層に連通する第2開口形状部を有する第2の封止体を形成する工程と、前記第1及び第2開口形状部から犠牲層除去用の流体を導入して前記第1及び第2の犠牲層を除去する工程と、前記第1及び第2の犠牲層が除去されて形成された中空部内の気体の圧力を、所定の第1圧力とする工程と、周囲の雰囲気を前記第1圧力よりも低い第2圧力とすることにより、前記中空部の内部側と外部側との圧力差を生じさせる工程と、前記封止体上に、第3封止体を成膜する工程と、を備えたことを特徴とする。 According to one aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a micromachine device including a step of disposing a micromachine having a mechanism that is deformed by the action of an electric field and changing an electric characteristic in accordance with the deformation on a substrate; Forming a sacrificial layer, and covering the micromachine on the first sacrificial layer and the main surface of the substrate via the first sacrificial layer and communicating with the first sacrificial layer. Forming a deformable first sealing body having an opening shape portion; forming a second sacrificial layer on the first sealing body; and on the second sacrificial layer, Forming a second sealing body having a second opening shape portion communicating with the second sacrificial layer at a position offset from the first opening shape portion; and sacrificing from the first and second opening shape portions The first fluid is introduced by introducing a fluid for removing the layer. And a step of removing the second sacrificial layer, a step of setting the gas pressure in the hollow portion formed by removing the first and second sacrificial layers to a predetermined first pressure, and the surrounding atmosphere. A step of creating a pressure difference between the inner side and the outer side of the hollow portion by setting the second pressure lower than the first pressure, and forming a third sealing body on the sealing body And a process.
本発明は、出力信号のノイズが低減されたマイクロマシン装置の提供を可能とする。 The present invention can provide a micromachine device in which noise of an output signal is reduced.
以下に本発明の第1実施形態にかかるマイクロマシン装置1について、図1及び図2を参照して説明する。なお、各図において適宜構成を拡大・縮小・省略して概略的に示している。図中X,Y,Zは、互いに直交する三方向を示している。
A
マイクロマシン装置1は例えば微小電気機械部品(MEMS)であり、基板を構成するベース基板11及び絶縁層12と、MEMS素子16(マイクロマシン)と、信号用配線15等を備えるとともに、封止体20が基板と結合して、内部に常圧の気体が封入された雰囲気が形成される中空部17を形成した状態で、気密に封止されている。封止体20は、中空部17を規定する第1封止体21のほか、第2封止体22、第3封止体23が順次積層されて構成されている。
The
ベース基板11は、シリコン(Si)基板、ガラス基板、またはサファイア基板であり、所定の板形状に形成されている。
絶縁層12は、ベース基板11上に形成され、例えばシリコン酸化膜(SiO2)からなる。これらベース基板11及び絶縁層12により基板が構成される。
The
The
絶縁層12の上面には、下部電極13、駆動電極14、信号用配線15及びMEMS素子16が形成されている。信号用配線15はAu(金)などで形成され、図2中Y方向に延びて形成されている。絶縁層12の上面には、MEMS素子16が形成されている。駆動電極14は、絶縁層12上であって、信号用配線15を挟んで図中X方向における両側に設けられている。MEMS素子16は封止体20の外部に通じる下部電極13に接続されている。信号用配線15は、MEMS素子16の直下の絶縁層12の表面に形成されている。
On the upper surface of the
MEMS素子16はマイクロマシンの可動機構部であり、段差を有する両持ち梁状を成し、その両端部分は下部電極13に接続され、梁状の中央部分は、信号用配線15と数μm程度のギャップを持って離間して配されている。例えば、後述するように数μm程度の厚さをもつ犠牲層18a上にMEMS素子16を形成するような製造プロセスを経ることでギャップ構造を確保することが可能である。
The
MEMS素子16は、例えばPoly−SiやAl等で構成され、ばね特性を有する。MEMS素子16は、例えば、電界の作用として駆動電極14から静電力等の駆動力が与えられると、信号用配線15の方へ弾性変形して近接し、駆動力が除去されると、自身のばね特性により、再び元の位置に戻る。すなわち、MEMS素子16は、静電力等の駆動力が印加、除荷されることにより、MEMS素子16が駆動力に応じて信号用配線15との間隔を変化させるように変形することで、マイクロマシン装置1の電気特性を変える。その変え方に応じて、可変電気容量、スイッチングなどの機能を果たす。
The
第1封止体21は、その辺縁部分がMEMS素子16と離間した位置で周囲の絶縁層12の上面に結合しているとともに、その中央部分が中空部17を介してMEMS素子16を上方から覆う。すなわち、第1封止体21はMEMS素子16から離間している。
The
第1封止体21は、厚さ数千Å程度の薄く変形しやすい薄膜であり、MEMS素子16と数〜数十μm程度距離を保って設置される。例えば、後述するように、数十μm程度の厚さをもつ犠牲層を形成した後に第1封止体21を形成し、犠牲層18bを除去することにより、中空部17の形成が可能となる。
The
第1封止体21は、製造工程において、犠牲層除去用のドライエッチングガス(O2プラズマガス等)の導入のために設けられた開口であった第1開口形状部21aが複数設けられている。第1開口形状部21aは、例えば図中Y方向に延びる細長いスリット形状であり、MEMS素子16の上方を含む周囲全域に、例えば50μmの間隔で図中X方向に複数並列されて形成されている。
In the manufacturing process, the
第1封止体21における開口形状部21aの間は、図中Y方向に延びる細長い梁形状を成すとともに薄い膜状に形成され、厚み方向に変形可能な変形部21bを構成する。すなわち、第1封止体21は複数の開口形状部21aによって複数の細長い矩形の膜である変形部21bに分割されている。それぞれの変形部21bは後述する圧力差によりその重力に抗って上方へ曲げ変形可能に構成されている。
Between the opening-shaped
この第1開口形状部21a、変形部21bを含む第1封止体21の外側は、第2封止体22に覆われている。なお、図1に示すように、MEMS素子16の中欧部分においては第1封止体21と第2封止体22とが密着し、側周部分において、第1封止体21と第2封止体22との間には僅かな隙間19が形成されている。
The outer side of the
第2封止体22は、剛性の高い薄膜で、かつ開口部設置のようなエッチングに時間を要しない程度の膜厚に構成され、第1封止体21を外側から覆うように成膜されている。第2封止体22は、例えば第1封止体21よりも厚い1〜2μm程度であり、第1封止体よりも変形し難く構成されている。例えば、第1封止体21が形成された状態に対し、数μm程度の厚さをもつ犠牲層を形成し、さらにその上に第2封止体22を形成することでギャップ形成が可能である。
The
第2封止体22にも、犠牲層除去用のドライエッチングガスの導入ために第2開口形状部22aが設置される。第2開口形状部22aは、例えば図中Y方向に延びる細長いスリット形状であり、複数の第2開口形状部22aが図中X方向に並列して形成されている。複数の第1開口形状部22aは、MEMS素子16の上方を含む周囲全域に、例えば50μmの間隔で図中X方向に並列されて形成されている。第2開口形状部22aは第1開口形状部21aと重ならないようにオフセット配置されている。
The
したがって、後述する中空部17の内外の圧力差によって、第1封止体21が後述するように第2封止体22側へ変形すると、第2開口形状部22aが第1封止体21の変形部21bによって閉塞されるとともに、第1開口形状部21aが第2封止体22の第2開口形状部22a以外の部分によって閉塞される。
Therefore, when the
第2封止体22の上に、第3封止体23が形成されている。第3封止体23は、SiN(シリコンナイトライド)等の無機材料から構成され、第2封止体22の外側を覆い、中空部17が密封されるように成膜される。
A
次に、本実施形態にかかるマイクロマシン装置1の製造方法について図3乃至図11を参照して説明する。
まず、図3に示すように、ベース基板11上に絶縁層12を形成し、絶縁層12上に下部電極13、駆動電極14、及び信号用配線15を形成する。ついで、MEMS素子16として、例えば、Auを構成材料として用いたカンチレバー構造を有する静電駆動型高周波用スイッチを形成する。
Next, a method for manufacturing the
First, as shown in FIG. 3, the insulating
このとき、図3に示すように、まず信号用配線15とMEMS素子16との間にギャップを持たせるために、信号用配線15上に、後の工程で完全に除去する所定形状の犠牲層18aを形成して段差を形成してから、この犠牲層18a上にMEMS素子16を形成する。以上により、MEMS素子16が、段差を有し、信号用配線15から離間する梁部分を有する所定の両持ち梁形状に形成される。
At this time, as shown in FIG. 3, first, a sacrificial layer having a predetermined shape that is completely removed in a later step on the
さらに、図4に示すように、MEMS素子16が形成された状態の上に、MEMS素子16を覆うように犠牲層18bを形成する。
Further, as shown in FIG. 4, a
犠牲層18a、18bは、例えば、スピンコート法によりポリイミド膜が成膜され、パターニングにより所定形状に形成され、硬化されて構成されている。
The
図4に示すように、犠牲層18a,18bの形成後、第1封止体21として、プラズマCVD装置により、SiO2を、所定の厚さ、例えば数千Å程度、に形成する。
As shown in FIG. 4, after the
さらに、フォトリソグラフィ処理等により、第1封止体21に、成膜中もしくは成膜後にMEMS素子16の周囲の犠牲層18a,18bを除去する際に除去材を導入するための犠牲層除去用の開口であり、犠牲層除去の後で閉塞される開口形状部21aを複数形成する。
Furthermore, for sacrificial layer removal for introducing a removal material to the
特に、第1開口形状部21aが、MEMS素子16の直上を含む面内に2次元的に配置されていると、犠牲層18a,18b,18cを除去する際、短時間でエッチングが可能である。
In particular, when the first
ついで、図5に示すように、第1封止体21を覆うように比較的薄い犠牲層18cを形成する。さらに、図6に示すように、犠牲層18c上に、第2封止体22として、プラズマCVD装置により、SiO2を、所定厚さで形成する。第2封止体22の厚さは、例えば1〜2μm程度である。フォトリソグラフィ処理等により、第2封止体22に、成膜中もしくは成膜後にMEMS素子16の周囲の犠牲層18a,18b,18cを除去する際に除去材を導入するための犠牲層除去用の開口であり、犠牲層除去の後で閉塞される第2開口形状部22aを複数形成する。
Next, as shown in FIG. 5, a relatively thin
このとき、第1開口形状部21aと第2開口形状部22aとが重ならなることがなくオフセットする用に配置する。これにより、第3封止体の成膜時に、中空部17内に堆積することが防止される。
At this time, the first
ついで、犠牲層除去用のエッチング材を開口形状部21aより導入し、図7に示すように、全ての犠牲層18a,18b,18cを完全に除去する。例えば、多結晶シリコンを選択的に除去するXeF2ガスを、第2開口形状部22a、から、隙間19、第1開口形状部21aを通って内部に導入することにより、全ての犠牲層18a,18b,18cが除去される。この結果、第1封止体21及び第2封止体22で覆われる内部に中空部17が形成される。
Next, an etching material for removing the sacrificial layer is introduced from the
犠牲層18a,18b,18cを除去した後、マイクロマシン装置1を、大気状態に放置する。これにより、開口形状部21aで外部に連通した中空部17は0.1MPa程度の大気圧に近い内圧となる。この圧力を第1圧力とする。したがって、真空雰囲気の場合と比べて中空部17内の流体抵抗が大きい。この他、例えば、犠牲層除去後に窒素雰囲気に曝すことで、開口形状部21a,22aで外部に連通した中空部17を窒素雰囲気にすることも可能である。このときの第1及び第2開口形状部21a,22a近傍を拡大した図を図8に示す。
After removing the
次に第3封止体23を形成するため、上記中空部17を介してMEMS素子16が第1及び第2封止体で覆われた状態で、ベース基板11ごと、真空度の高い薄膜装置チャンバー内に投入する。この薄膜装置チャンバー内の圧力を第2圧力とする。このとき、図9に示すように、中空部17の内圧である第1圧力とチャンバー内の雰囲気である第2圧力に差が生じるため、圧力の高い中空部17内側の空気が図中矢印で示すように、外部側に向かって流出するとともに、変形が容易な第1封止体21の梁構造体が第2封止体22の方向に近接するように変形し、最終的に第2開口形状部22aを塞ぐ。
Next, in order to form the
このときの変形した第1封止体21と第2封止体22の開口形状部22a近傍の内側面との間の界面24aは、図10に示すように、機械的に接触した状態となっている。
The
ついで、例えば、プラズマCVD装置もしくはスパッタ装置により、第1封止体21及び第2封止体22を覆うように、低透湿のSiNを、たとえば数μm以上の厚さで成膜し、第3封止体23を形成する。
Next, for example, a low moisture-permeable SiN film is formed to a thickness of, for example, several μm or more so as to cover the
この第3封止体23が薄膜プロセスによって形成されることで、変形した第1封止体21と第2封止体22の開口形状部22a近傍における第1封止体21と第2封止体22との間の界面24aが密閉し、第3封止体23と第1封止体21との間、第3封止体23と第2封止体22との間とが密封されることにより、中空部17の気密性が保たれ、内気の漏れが防止される。
By forming the
また、真空度の高い薄膜装置チャンバー内に投入された後、所定の短い時間で開口形状部21a、22aが塞がれるので、中空部17の内部には大気圧に近い圧力が保たれている。したがって、MEMS素子16が動作したときに流体抵抗が発生し振動減衰しやすい構造となる。
In addition, since the
以上により、図1に示すマイクロマシン装置1が完成する。このようにして構成されたマイクロマシン装置1としてのパッケージは、例えばドライバICチップ等に用いることができる。
Thus, the
本実施形態にかかる及びマイクロマシン装置1及びマイクロマシン装置1の製造方法は以下に掲げる効果を奏する。すなわち、中空部17の雰囲気を薄膜装置チャンバー内よりも高い圧力を有する雰囲気にすることにより、流体抵抗を高めることにより、駆動電力を除荷した場合にMEMS素子16の弾性復元力により生じる振動を抑制することができる。
The
例えば、図2で示す梁状部分の中央における振動は、真空雰囲気とした場合の中空封止構造と比べ、その減衰率を3倍以上とすることが可能である。したがって、出力信号のノイズを抑え、部品としての精度を向上することができる。 For example, the vibration at the center of the beam-like portion shown in FIG. 2 can have an attenuation factor of three times or more as compared with a hollow sealing structure in a vacuum atmosphere. Therefore, the noise of the output signal can be suppressed and the accuracy as a part can be improved.
また、本実施形態においては、開口形状部21aと、圧力差により変形可能な薄い変形部21bを有する第1封止体21を用い、第1開口形状部21aとオフセットさせた第2開口形状部22aを有する第2封止体22で覆うことにより、犠牲層18除去後に中空部側と外部側との圧力差を設けて内部で変形させて密封可能としたことにより、内部を減圧状態よりも圧力の高い状態としつつ、容易に密封することができる。
Moreover, in this embodiment, the 2nd opening shape part offset from the 1st
さらに、開口形状部21a、22aをオフセットさせたことにより、薄膜形成プロセスにおいて、第3封止体23が下方に堆積することを防止できる。したがって、開口形状部21a、22aの配置が限定されず、MEMS素子16の直上など、第1封止体21の上面全域に開口形状部21a、22aを設けることが可能である。したがって、犠牲層18a,18b,18cの完全除去までの時間を短縮させることができる。
Furthermore, by offsetting the
すなわち、膜材が開口形状部の下方に堆積するマイクロマシン装置ではMEMS素子16から離れた位置に開口形状部を設ける必要があるため、犠牲層を完全に除去するまでに時間を要するが、本実施形態では、開口形状部21a,22aをMEMS素子16の上方に設けることができ、したがって内部の犠牲層除去の時間短縮を図ることができる。
That is, in the micromachine device in which the film material is deposited below the opening shape portion, it is necessary to provide the opening shape portion at a position away from the
さらに、封止体20は、SiO2、SiNなどの絶縁性を有する材料で構成されているため、導電性をもつMEMS素子16との間に電気容量を形成しない。したがって、MEMS素子16と周囲の導体とでの容量形成を回避し可変電気容量を用途とした電気機械部品において、高い容量変化をもつ性能を実現できる。
Furthermore, since the sealing body 20 is made of an insulating material such as SiO 2 or SiN, no electric capacitance is formed between the sealing body 20 and the
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各構成要素の材質、形状、配置、サイズ、構造・動作等を適宜変更して実施することができる。例えばMEMS素子16は肩持ち梁状であってもよく、パターニング方法や犠牲層の除去方法の一例としては、エッチングガスによるドライエッチングや、薬液によるウェットエッチング等が挙げられる。また、複数の犠牲層18a,18b,18cは同一材料でなくても良い。また、基板として、ベース基板11上に絶縁層12を備えた構造について説明したが絶縁層12を省略してベース基板11のみで基板を構成し、このベース基板11上にMEMS素子16、信号用配線15を形成してもよい。さらに、MEMS素子16として一つの梁状部材を有するものを例示したが、複数の板状部材が接続継手を介して接続されて梁状に構成されていても良い。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, The material, shape, arrangement | positioning, size, structure, operation | movement, etc. of each component can be changed suitably and can be implemented. For example, the
この他、本発明は、実施段階においてその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 In addition, the present invention can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
1…マイクロマシン装置、11…ベース基板、12…絶縁層、
15…信号用配線、16…MEMS素子(マイクロマシン)、17…中空部、
18a,18b,18c…犠牲層、19…隙間、20…封止体、21…第1封止体、
21a…第1開口形状部、21b…変形部、22…第2封止体、22a…第2開口形状部、23…第3封止体。
DESCRIPTION OF
15 ... Signal wiring, 16 ... MEMS element (micromachine), 17 ... Hollow part,
18a, 18b, 18c ... sacrificial layer, 19 ... gap, 20 ... sealing body, 21 ... first sealing body,
21a ... 1st opening shape part, 21b ... Deformation part, 22 ... 2nd sealing body, 22a ... 2nd opening shape part, 23 ... 3rd sealing body.
Claims (8)
前記基板に設けられ、電界の作用により変形する機構を備え、該変形に伴って電気特性を変化させるマイクロマシンと、
前記基板の主面上に設けられ、気体を収容した中空部を介して前記マイクロマシンを覆うとともに、前記中空部側と外部側とを連通する第1開口形状部を有し、前記中空部側と前記外部側の圧力差により変形可能な第1封止体と、
前記第1封止体上の前記第1開口形状部を塞ぐとともに、前記第1開口形状部からオフセットした位置に前記中空部側と外部側とを連通する第2開口形状部を備える第2封止体と、
前記第2封止体上に成膜され、前記第1開口形状部及び第2開口形状部を密封する第3封止体と、
を備えることを特徴とするマイクロマシン装置。 A substrate,
A micromachine that is provided on the substrate and includes a mechanism that is deformed by the action of an electric field, and that changes electrical characteristics in accordance with the deformation;
The first machine has a first opening shape portion that is provided on the main surface of the substrate and covers the micromachine through a hollow portion containing gas, and communicates the hollow portion side with the external side. A first sealing body that is deformable by a pressure difference on the outside side;
A second seal provided with a second opening shape portion that closes the first opening shape portion on the first sealing body and communicates the hollow portion side with the external side at a position offset from the first opening shape portion. A stationary body,
A third sealing body that is formed on the second sealing body and seals the first opening shape portion and the second opening shape portion;
A micromachine device comprising:
前記マイクロマシン上に第1の犠牲層を形成する工程と、
前記第1の犠牲層及び前記基板の主面上に、前記第1の犠牲層を介して前記マイクロマシンを覆うとともに、前記第1の犠牲層に連通する第1開口形状部を有する、変形可能な第1封止体を形成する工程と、
前記第1封止体上に、第2の犠牲層を成膜する工程と、
前記第2の犠牲層上に、前記第1開口形状部からオフセットした位置に前記第2の犠牲層に連通する第2開口形状部を有する第2の封止体を形成する工程と、
前記第1及び第2開口形状部から犠牲層除去用の流体を導入して前記第1及び第2の犠牲層を除去する工程と、
前記第1及び第2の犠牲層が除去されて形成された中空部内の気体の圧力を、所定の第1圧力とする工程と、
周囲の雰囲気を前記第1圧力よりも低い第2圧力とすることにより、前記中空部の内部側と外部側との圧力差を生じさせる工程と、
前記封止体上に、第3封止体を成膜する工程と、
を備えたことを特徴とするマイクロマシン装置の製造方法。 A step of providing a micromachine that includes a mechanism that is deformed by the action of an electric field and that changes electrical characteristics in accordance with the deformation;
Forming a first sacrificial layer on the micromachine;
The first sacrificial layer and the main surface of the substrate have a first opening shape portion that covers the micromachine via the first sacrificial layer and communicates with the first sacrificial layer, and is deformable. Forming a first sealing body;
Forming a second sacrificial layer on the first sealing body;
Forming a second encapsulant having a second opening shape portion communicating with the second sacrificial layer at a position offset from the first opening shape portion on the second sacrificial layer;
Introducing a sacrificial layer removal fluid from the first and second opening shapes to remove the first and second sacrificial layers;
A step of setting the gas pressure in the hollow portion formed by removing the first and second sacrificial layers to a predetermined first pressure;
Producing a pressure difference between the inner side and the outer side of the hollow part by setting the ambient atmosphere to a second pressure lower than the first pressure;
Forming a third sealing body on the sealing body;
A method of manufacturing a micromachine device, comprising:
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