CN101077766B - 电子机械元件、电子电路装置及它们的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种电子机械元件,实现解决因在电子机械元件的制造过程中的可动元件上产生负荷而导致可动元件的变形、破损等课题。在牺牲层(23)上形成可动元件(5),在此可动元件(5)中形成暴露出牺牲层(23)的多个孔(5h),对于牺牲层从可动元件中形成的孔和可动元件的周边进行残留牺牲层的一部分的第一腐蚀,利用此牺牲层的残留部进行可动元件的机械支承,在此状态下,进行对可动元件施加负荷的作业,此后进行第二腐蚀,去除牺牲层的残留部,如此,在利用牺牲层的一部分进行加强的状态下,进行对上述可动元件施加负荷的作业,从而避免由于此负荷等所导致的制造过程中的可动元件的变形、破损等。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子机械元件、电子电路装置及它们的制造方法。
背景技术
微细电子机械元件、所谓MEMS(微型机电系统,Micro ElectroMechanical System)作为开关、滤波器、电容等中的单体元件,或通过例如与其它的半导体元件等的电路元件一起装载在共同的半导体基体上,从而构成各种电子电路装置(例如,参照专利文献1)。
对于此MEMS而言,具有能进行机械振动或位移等所需的机械动作的可动元件、所谓的促动器,利用静电的、电磁的或它们的组合等来进行驱动。
在这种MEMS特别是所谓表面MEMS中,其可动元件通常形成在牺牲层上,通过来自活动部周边的横向的腐蚀来去除可动元件的活动部下的牺牲层,形成中空部,从而能够在此中空上进行振动、变位等机械动作。
但是,如此在可动元件之下形成完全中空的状态下,按照其后的工序例如针对可动元件进行电极形成、清洗、干燥、翘曲的检查、切割等作业,在此作业时,对可动元件施加机械负荷。由此,就会产生导致可动元件变形、破损的情况,并导致可靠性下降、产生不良品。
例如,虽然对可动元件供电的电极大多使用Al电极,将此Al浸入针对牺牲层的腐蚀液的浓氢氟酸中,当腐蚀去除牺牲层之后就形成了Al电极。但是,为了如此在中空中对悬浮状态的可动元件形成Al电极、为了整面地形成Al并将其构图成所需要的形状而整面地涂敷光刻胶,通过光刻法进行构图等作业,就会对上述可动元件施加比较大的机械负荷。由此,就会产生导致可动元件变形、破损的情况,就会导致可靠性下降、并产生不良品。此情况下,特别地当可动元件的面积变大时,就会产生以下问题,即,利用来自可动元件周边的腐蚀、确实地将可动元件下的牺牲层腐蚀至可动元件的中心部就会变得困难,腐蚀就需要长时间,并在上述电极形成后进行腐蚀。
专利文献1特开平9-162462号公报
发明内容
在本发明中,提供一种在电子机械元件中通过腐蚀形成可动元件的牺牲层来减轻对可动元件、其电极等的影响、而且能够确实地去除牺牲层、还能够提高可靠性、降低不良品发生率的电子机械元件、电子电路装置及它们的制造方法。
根据本发明的电子机械元件,其特征在于,在基体上具有经由中空可机械运动的可动元件;在该可动元件中形成多个孔;在同一列上该多个孔至少被配置有二个,在与该列相邻的其它列上至少配置有一个,孔与同一列上排列的相邻孔的间隔小于其与最邻近的其它列上的孔的间隔。
根据本发明的电子电路装置,其特征在于,包括:具有经由中空可机械地运动的可动元件的电子机械元件,在该可动元件中形成进行上述牺牲层的腐蚀的多个孔;在同一列上上述多个孔至少被配置有二个,在与该列相邻的其它列上至少配置有一个,孔与同一列上排列的相邻孔的间隔小于其与最邻近的其它列上的孔的间隔。
根据上述本发明的电子机械元件及电子电路装置,由于构成在此电子机械元件的可动元件上形成孔的结构,不仅通过来自可动元件周边的腐蚀、还能够通过在可动元件中形成的孔来腐蚀去除牺牲层;而且,由于按上述的位置关系设定其孔的配置,如后面详细说明的,在进行牺牲层的腐蚀的过程中,就不会产生积液部,而且能够产生可动元件的支承柱或支承壁等的支承部。
并且,对于根据本发明的电子机械元件的制造方法,该电子机械元件在基体上具有经由中空可机械运动的可动元件,其特征在于,包括:经由牺牲层形成上述可动元件的工序,在上述可动元件中贯通形成暴露出上述牺牲层的多个孔的工序,和针对上述牺牲层的至少第一及第二腐蚀工序;和
配置上述多个孔的工序,该工序是:在同一列上,上述多个孔至少被配置有二个,在与该列相邻的其它列上至少配置有一个,孔与同一列上排列的相邻孔的间隔小于其与最邻近的其它列上的孔的间隔,
通过上述第一腐蚀工序,进行来自上述可动元件的周边的腐蚀和进行来自上述孔的腐蚀来腐蚀上述牺牲层,通过进行上述两次腐蚀,在上述牺牲层上产生由未腐蚀的上述牺牲层的残留部形成的上述可动元件的支承部;
上述第二腐蚀工序是去除上述可动元件下的牺牲层的残留部而成为活动状态的腐蚀工序。
此外,根据本发明的电子电路装置的制造方法,其特征在于,包括:在 基体上形成牺牲层的工序、在该牺牲层上形成可动元件的工序、在该可动元件中贯通形成暴露出上述牺牲层的多个孔的工序、和针对上述牺牲层的至少第一及第二腐蚀工序;对上述可动元件的孔来说,孔与同一列上排列的相邻孔的间隔小于其与最邻近的其它列上的孔的间隔,通过上述第一腐蚀工序,进行来自上述可动元件的周边的腐蚀和进行来自上述孔的腐蚀来腐蚀上述牺牲层,与此同时,通过进行上述两次腐蚀,在上述牺牲层上产生由未腐蚀的柱状或壁状的上述牺牲层的残留部形成的上述可动元件的支承部;
通过上述第二腐蚀工序,去除上述可动元件下的牺牲层的残留部。
对于根据上述本发明的电子机械元件的制造方法及电子电路装置的制造方法,由于在可动元件中形成孔即贯通孔后,进行牺牲层的腐蚀,由此同时进行来自可动元件的周边的腐蚀和通过在上述可动元件中的孔的腐蚀,所以能够有效地腐蚀去除牺牲层,即便可动元件的中心部位也能够确实地进行腐蚀。
并且,由第一及第二腐蚀工序的至少二个工序来进行此腐蚀,利用此腐蚀方法,通过使用腐蚀速度高的腐蚀液由第一腐蚀工序来进行牺牲层的主要腐蚀去除,就能够高效地完成牺牲层的去除,并且,如上所述,此时按照可动元件的孔的排列关系,由牺牲层的残留部形成可动元件的支承部,由此就能够加强可动元件。因此,就能够在此状态下执行对可动元件施加大的机械负荷的作业,此后,通过第二腐蚀,就能够只进行牺牲层的一部分残留部的腐蚀。
如上所述,对于根据本发明的电子机械元件及电子电路装置,由于构成在可动元件中形成孔的结构,所以不仅通过来自可动元件周边的腐蚀、还能够通过在可动元件中形成的孔来腐蚀去除牺牲层,由此,即使在构成面积大的可动元件、例如一边超过100μm的大型表面MEMS的情况下,也能够确实地、迅速地进行牺牲层的腐蚀。而且,由于按上述位置关系设定其孔的排列,所以在进行牺牲层的腐蚀过程中,就能够生成可动元件的支承柱或支承壁等的支承部,由此就能够保持可动元件的机械强度,由此就能够有效地避免制造过程中的可动元件的变形、破损等,且能够提高可靠性、降低不良品的产生。
此外,根据本发明的电子机械元件的制造方法及电子电路的制造方法, 如上所述,由于主要进行由上述第一腐蚀工序的腐蚀,并且进行残留了能够进行可动元件的机械支承的支承部的腐蚀,所以即使可动元件大面积化,也能够避免因对可动元件施加负荷例如进行开头中所述的电极形成作业等而在可动元件中产生的变形和破损,能够实现可靠性的提高、合格率的提高。
并且,通过选定上述孔的排列关系,就能够避免在第二腐蚀工序时,用作为机械的支承部而残留的牺牲层遮住通过第一腐蚀形成的空洞。因此,就能够避免妨碍此第二腐蚀,由腐蚀需要长时间而导致的腐蚀液对电极等的侵蚀等。
附图说明
图1A及B是根据本发明的电子机械元件的一个实施方式例的简略平面图及简略剖面图。
图2是表示根据本发明的电子机械元件的一个例子的可动元件的孔的基本排列结构的平面图。
图3是表示根据本发明的电子机械元件的一个例子的可动元件的孔的基本排列结构的平面图。
图4是表示根据本发明的电子机械元件的一个例子的可动元件的孔的基本排列结构的平面图。
图5A及B是本发明制造方法的一个例子的所需工序的简略剖面图。
图6A及B是本发明制造方法的一个例子的所需工序的简略剖面图。
图7A及B是本发明制造方法的一个例子的所需工序的简略剖面图。
图8A及B是本发明制造方法的一个例子的所需工序的简略剖面图。
图9A及B是本发明制造方法的一个例子的所需工序的简略剖面图。
图10是本发明制造方法的一个例子的所需工序的简略剖面图。
图11是本发明制造方法的一个例子的一工序图的简略平面图。
图12是本发明制造方法的一个例子的一工序图的简略平面图。
图13是本发明制造方法的一个例子的一工序图的简略平面图。
图14是本发明制造方法的一个例子的一工序图的简略平面图。
图15是本发明制造方法的一个例子的一工序图的简略平面图。
图16是本发明制造方法的一个例子的一工序图的简略平面图。
图17是表示本发明制造方法的一个例子的一工序图的可动元件的孔和 蚀刻图形的关系的模式平面图。
图18是表示本发明制造方法的一个例子的一工序图的可动元件的孔和蚀刻图形的关系的模式平面图。
图19是表示本发明制造方法的一个例子的一工序图的可动元件的孔和蚀刻图形的关系的模式平面图。
图20是表示本发明制造方法的一个例子的一工序图的可动元件的孔和蚀刻图形的关系的模式平面图。
图21A及B是表示分别用于说明本发明的、与本发明对比的可动元件的孔和由牺牲层的残留部构成的支承部的排列关系的模式平面图。
图22A及B是表示分别用于说明本发明的、与本发明对比的可动元件的孔和由牺牲层的残留部构成的支承部的排列关系的模式平面图。
符号说明
1......电子机械元件、2......基体、3......绝缘层、4......固定电极、5......可动元件、6......固定器、7......第一信号布线、7a......固定接点、8......第二信号布线、8a......固定接点、9......绝缘层、10布线层、21......电子电路元件、22......表面绝缘层、23......牺牲层、23s......支承部、23h......空洞部、24......布线层、25......光刻胶、30......电子电路装置
具体实施方式
参照附图,说明本发明的电子机械元件、电子电路装置和它们的制造方法的实施方式的例子。但是,本发明不限于这些实施方式实例。
图1A及B是根据本发明的电子机械元件1的一个实施方式例的简略平面图及简略剖面图。
此电子机械元件1处于由通过静电驱动而导通、截止的静电促动器来构成开关元件的情况。
在此电子机械元件1即静电开关元件中,在基体2例如(100)结晶面的硅半导体基板表面上形成绝缘层3,在其上是例如构成静电传动器的固定电极4和相对于此利用静电驱动而接近、离开的可动元件5,例如,该可动元件5构成通过例如其一端用固定器6固定在基体2的所谓的单悬臂结构来支承的结构。
此外,在绝缘层3上,形成在前端分别具有固定接点7a及8a的第一及 第二信号线7及8。
在此可动元件5的悬浮端上,经由绝缘层9配置活动接点5a。
另一方面,在基体2的绝缘层3上,具有形成利用可动元件5而导通、截止的、在前端形成固定接点7a及8a的第一及第二信号线7及8的结构。
可动元件5中,从基体2的绝缘层3上到可动元件5的固定侧上形成布线10,通过布线10对可动元件5赋予所需电荷,在与固定电极4之间进行静电吸引·分离动作,使活动接点5a架在第一及第二信号线7及8的固定接点7a及8a之间接触·分离,执行两者间的导通、截止动作。
绝缘层3可由例如厚度200nm的SiN层和厚度100nm的SiO2层的层叠膜构成,绝缘层9可由厚度100nm的SiN层构成。
此外,固定电极4可由例如由厚度150nm的P(磷)掺杂的多晶硅构成。
活动接点5a及固定接点8a可由例如厚度100nm的硅化物薄膜构成。
绝缘层9由例如厚度100nm的后述的牺牲层23的材料、例如SiO2腐蚀液很难侵蚀的例如SiN层构成。
此外,固定器6例如可由厚度100nm的非晶Si膜构成,可动元件5例如可由厚度1000nm的相同的非晶硅层构成。
布线10例如由厚度500nm的AlCu层构成。
并且,在本发明中,结构为在可动元件5中形成多个圆形、方形等形状的孔5h。
图2是表示此可动元件5的孔5h的基本排列结构的平面图。
对孔5来说,将排列在同一列上的相邻孔5h1及孔5h2之间的间隔a、相对于这些孔5h1及5h2位于最短位置处的其它列上的孔5h3的间隔b设为a<b。
图3是以这些孔5h1~5h3为基本结构,排列多组孔5的情况的平面图。
此外,在图2及图3所示出的例子中,以3个孔为1组进行排列的情形,此情形各组的孔5h能够被排列在位于等腰三角形的各顶点的位置处。
图4是可动元件5的孔5h的基本排列结构的平面图。在此例子中,上述a<b的排列结构不是等腰三角形,而是直角三角形的排列结构的情况。
孔5h的其宽度或内径可选定在5μm~10μm左右,间隔a可选定在10μm~20μm左右,间隔b可选定在15μm~35μm左右。虽然这些孔5h 的尺寸、配置间隔按作为最终结构的传动器的可动元件所需要的刚性来选定,但在刚性的允许范围内,选定尽可能窄的间隔。此外,适合药液的粘性,而尽可能地减小孔5h的尺寸。
接着,与具备此电子机械元件的本发明的电子电路装置的制造方法一起说明本发明的电子机械元件的制造方法。
图5~图10是本发明制造方法的一部分制造工序的简略剖面图。图11~图16是用于此说明的一部分工序的简略平面图。在这些图5~图16中,对与图1相对应的部分赋予相同符号。
在此例子中,如图5A所示,在由硅半导体基板形成的基体2的一主面上,利用通常的方法形成构成电子电路装置的另一个电子电路元件21等。在附图中,仅代表性地公开了作为电子电路元件21的一个绝缘栅型场效应晶体管MOS的形成部分。
在基体2的硅半导体基板上,例如通过表面热氧化在其两面上形成表面绝缘层22,在其之上,利用CVD(化学气相淀积,Chemical Vapor Deposition)形成例如由SiN制成的例如厚300nm的绝缘层23。
在成为基体2的目标的电子机械元件的形成部分的绝缘层3之上,形成支承图1中所说明的电子机械元件的可动元件的固定器6。利用CVD方法等,一次性整个面地形成例如未掺杂杂质的高电阻的Si多晶硅层或SiN,利用光刻法对其进行构图腐蚀,由此就能够在规定位置限定性地形成此固定器6。
如图5B及图11所示,在绝缘层23上,形成面对图1说明的可动元件排列的固定电极4和第一及第二信号线7及8的布线等。通过溅射等整个面地形成例如掺杂杂质的多晶硅Si或金属层,通过光刻法构图、形成此布线。
例如,牺牲层23可由SiO2构成,此时,上述的绝缘层9由不会被用于对此牺牲层23进行腐蚀的溶液氢氟酸水溶液侵蚀,如果利用被很难侵蚀的腐蚀选择性强的例如SiN就能够形成。
如图6A所示,形成牺牲层23,以覆盖固定器6、固定电极4、第一及第二信号线7及8的布线等。一次性整个面地形成此牺牲层23(未图示),此后,采用例如CMP(化学机械抛光,Chemical Mechanical Polish)进行深腐蚀,进行平坦化处理,直至暴露出固定器6的上端为止。
如图6B及图12所示,在牺牲层23的平坦化面上,形成从固定器6的 上部端面起、横跨在固定电极4的排列部位上并延伸至信号线7及8前端间附近的可动元件5。就能够一次性整个面地形成例如掺杂了杂质的具有导电性的Si多晶层,利用光刻法,按上述所需的图形形成此可动元件5。
如图7及图13所示,在牺牲层23上,在相当于第一及第二信号线7及8的前端的相对方向的接点7a及8a间上的位置处,形成例如由Au类合金或硅化物制成的图1中说明的活动接点5a。
如图7B及图14所示,跨接在可动元件5的前端和活动接点5a上,形成用于机械连接可动元件5的悬浮端和活动接点5a的绝缘层9。
此绝缘层9的形成,进行例如一次性整个面的形成,此后,例如利用光刻法进行图形化,由此形成此绝缘层9。
如图8A及图15所示,利用光刻法,在可动元件5中形成多个孔5h。
此后,进行第一腐蚀工序。从孔5h和可动元件5周边的牺牲层23显露在外部的部分开始,通过使用例如浓腐蚀液、例如浓氢氟酸的湿法腐蚀来进行此腐蚀。通过各向同性腐蚀来进行此牺牲层23的腐蚀。
如此,如图8B所示,从可动元件5的周边部及孔5h开始进行腐蚀,通过进入这些可动元件5的周边部之下及孔5h周边之下的面方向腐蚀,形成去除了牺牲层23的空洞部23h,并且不在空洞部23h间进行腐蚀,残存形成由牺牲层的残留部构成柱状或壁状的、支承可动元件5的支承部23s。
如图9A所示,通过溅射等,整个面地形成由构成图1所示的例如对可动元件5进行供电的布线10的、例如由Al制成的布线层24。
然后,如图9B及图16所示,按所需图形对布线层24进行腐蚀,形成布线10。
可以通过采用光刻法的图形腐蚀来进行此布线10的形成。为此,如图9A所示,在形成布线层24的布线10的部分之上,形成光刻胶25。通过整个面的涂敷、构图曝光、显影,就可形成并得到此光刻胶25。然后,执行工序:以光刻胶25为掩膜,利用实质上不侵蚀可动元件5、绝缘层9、绝缘层3等的湿法腐蚀,去除例如由Al制成的布线层24,形成所需图形的布线10。
此情况下,在可动元件5之上,形成光刻胶25等、施加相当大的重量、涂敷时的压力等机械负荷。
但是,根据本发明的制造方法,由于在可动元件5下残留有上述的支承部23s,所以可避免可动元件5变形、破损的情况。
再有,在上述布线10的形成中,在整个面溅射Al层等布线层24时,在孔5h的周边或通过此孔5h在绝缘层3上堆积例如Al的布线层24,但由于它们的堆积量微小,所以在形成上述布线10的图形化的湿法腐蚀时就被去除了。
此后,如图10所示,进行第二腐蚀工序,去除支承部23s。如此,在形成有电路元件21的基体2之上,在前端形成活动接点5a,形成利用固定器6的支承一端的单悬臂的可动元件5,以根据利用例如与固定电极4的静电力而使可动元件5吸引分离动作,从而进行第一及第二信号线7及8的固定接点7a及8a间的导通、截止动作为目标的电子机械元件1,并由此制造出作为本发明目的的电子电路装置30。
如上所述,在本发明中,进行第一及第二腐蚀工序,第一腐蚀工序中,去除牺牲层23的大部分,例如能够使用浓氢氟酸,由于第二腐蚀工序腐蚀残留部的牺牲层,所以采用例如稀释氢氟酸来进行比较轻的腐蚀,并且用比较短的时间就能够完成。
并且,如上所述,在第一腐蚀工序中,通过进行来自可动元件5的固定器6的固定部以外活动的外周边的腐蚀,并进行来自孔5h的腐蚀,就能够进行牺牲层23的去除,但是,残留有一部分牺牲层23,在形成柱状或壁状的支承部23s时,停止第一腐蚀。
此情况下,由残留的牺牲层23构成的支承部23s包围一部分空洞23h,成为针对可动元件周边遮断腐蚀液流路的图形时,在此部分中,产生腐蚀液的积液部,此处的腐蚀液的接受为仅来自孔5h的腐蚀。因此,由于急剧减少了腐蚀液的接受,所以腐蚀的进行就会急剧下降,例如,在第二腐蚀工序中,就会产生很难完全去除牺牲层、作业时间明显增长且侵蚀电极等问题。
本发明中,在支承部23s的形状中,不会形成闭合图形,即避免了产生上述积液部。如图2~图4所说明,通过将孔5h配置在将在同一列上排列的相邻的孔5h1及5h2之间的间隔a、与位于相对于这些孔5h1及5h2最短位置的其它列上的孔5h3的间隔b的关系设为a<b的等腰三角形或直角三角形的各3个顶点位置处,就能够实现避免此积液部。
接着,对此进行说明。
图17~图20是表示排列各可动元件5中的多个孔5h以致在各列中按规定间隔a排列的二个孔5h和与此列相邻的列同样地按间隔a排列的孔5h、 作为在列方向上移位a/2并交替咬合的结构;与一列相邻的列的二个孔5h和位于这些二个孔5h之间的其它列的一个孔5h作为排列在等腰三角形的3顶点处的即按图2中说明的基本机构的排列关系;并按二列交替反向配置排列的情况的典型剖面图。
并且,对于图17所示的例子,在构成由排列在其一边的固定器6支承可动元件5的单悬臂结构的情况下,此时,可动元件5的孔5h的上述列方向为沿配置固定器的侧边的方向。
此外,对于图18的例子,举例示出了在可动元件的相对方向的2侧边配置固定器6的情况,再有,对于图19所示的例子,是在3个边上配置固定器6的结构。
即,由于腐蚀液通常不会从配置固定器6的部分的边缘部分进入到牺牲层,所以,构成在可动元件5的至少1侧边缘的至少一部分没有配置固定器6的结构。
此外,对于图20,是可动元件5构成为由形状不同的二个可动元件5A及5B,例如电磁型和静电型的可动元件组合而成的结构。
如上所述,通过进行来自孔5h的腐蚀和进行来自没有配置固定器6的可动元件5的开放侧边的腐蚀来进行可动元件5下的牺牲层23的腐蚀,来自孔5h的腐蚀,以各孔5h为中心,自此同方向圆形地扩展,生成以各孔5h为中心的空洞部23h。
而且,此情况下,根据在同一列上相邻的孔5h的间隔a、相邻的列的间隔c和在相邻的列中处于最短间隔的孔5h间的间隔b的选定、腐蚀条件等的选定,在经过规定时间后停止第一工序的腐蚀时,通过在同一列上从相邻的孔5h开始并以此为中心几乎同方向地扩展腐蚀,而使各空洞部23h彼此穿通,形成连通的带状的连通空洞部23h。并且,使此连通空洞部23h的至少一端在不存在有可动元件5的固定器6的侧边处对外部开放。
例如,如图17所示,可形成连通空洞部23h的两端直接对外部开放的形状。
而且,以列方向为主要延伸方向,产生在这些连通空洞部23h间由牺牲层23的残留部形成的壁所构成的支承部23s。
如此,在可动元件5之下,构成由牺牲层23的残留部所形成的壁状支承部23s时,与例如柱状的支承部23s的情况相比,可加强可动元件5的固 定。
而且,在此腐蚀过程中产生的空洞部23h,利用直接对可动元件5的侧边开放,或从可动元件5的侧边进行产生的周边的空洞部23h,来避免部分产生封闭的空洞,即避免了产生液体的残留。
对于图20的例子,在连通空洞部23h的两端,存在固定器6,但由于使可动元件5的至少一侧边开放,所以从此处进行深入地腐蚀,由此,就通过使至少一端直接的或从可动元件5的开放侧边进行连通到产生的腐蚀部,而在可动元件5外开放各连通空洞部23h。
如上所述,本发明中,由于在可动元件5中形成特定排列的多个孔5h,所以在牺牲层的腐蚀中,就能够构成不产生腐蚀液积存部的结构。
图21及图22的各A及B是表示配置在可动元件5的孔5h的排列关系与本发明的结构无关,即相邻的孔5h的配置间隔a及b为a=b时的第一腐蚀工序的牺牲层23的残留部即支承部23s的图形的模式平面图。图21是在方形的各拐角排列孔5h的状态,图22是曲折状排列的情况。无论哪一个,形成作为支承部23的壁状时,如各A图所示,通过孔5h形成的空洞23h被支承部23s所划分,分离独立,都会产生腐蚀液积存部。或如各B图所示,在支承部23形成为柱状的情况下,由于相邻的空洞部23h的连通,只不过是通过点或线接触部的狭小区域连通,所以实质上会产生腐蚀液的积存部。
与此相反,根据本发明结构及方法,就能够避免这种不合格。
如上所述,根据本发明的电子机械元件及电子电路和它们的制造方法,在可动元件5中形成特定排列图形的多个孔5h,此外,对于此制造方法,由于通过利用第一及第二腐蚀工序来进行牺牲层的去除,所以就能够在由牺牲层形成支承部的状态下进行对可动元件施加机械负荷的作业,所以例如即使大面积的制作可动元件,也能够改善因变形和破损所导致的不良品的产生、可靠性的下降,由此就能够实现合格率的提高。
并且,由于避免了在形成此牺牲层的支承部的情况下的腐蚀积液部的产生,所以就有能够效地进行牺牲层的腐蚀,并且,在第二腐蚀中,采用腐蚀性低的腐蚀,以短时间进行,所以能有效地避免腐蚀液对电极等的侵蚀。
再有,在图示的例子中,虽然是贯通可动元件5形成的孔5h具有正方形的形状的情况,但如前所述,并不限于此形状,也能够形成为圆形、三角形等的多角形等。实际上,通过这些贯通孔腐蚀牺牲层23的时候,不存在 因其形状而实质上影响牺牲层23的去除的问题,为正方形等多角形时具有所谓容易进行此孔5h的形成中的光刻工序的掩膜的制作工序的优点。
此外,根据本发明的电子机械元件及电子电路和它们的制造方法,不限于具有上述开关结构的可动元件的结构,毫无疑问,也能够适用于具备各种可动元件的电子机械元件及电子电路和它们的制造方法。
Claims (16)
1.一种电子机械元件,其特征在于,
在基体上具有经由中空可机械运动的可动元件;
构成为在该可动元件中形成多个孔;
在同一列上该多个孔至少被配置有二个,在与该列相邻的其它列上至少配置有一个,孔与同一列上排列的相邻孔的间隔小于其与最邻近的其它列上的孔的间隔。
2.根据权利要求1所述的电子机械元件,其特征在于,
将与上述多个孔的上述同一列上相邻的孔和上述最邻近的其它列上的孔配置在等腰三角形的各顶点的位置。
3.一种电子电路装置,其特征在于,
包括具有经由中空可机械地运动的可动元件的电子机械元件;
构成为在该可动元件中形成有进行牺牲层的腐蚀的多个孔;
在同一列上上述多个孔至少被配置有二个,在与该列相邻的其它列上至少配置有一个,孔与同一列上排列的相邻孔的间隔小于其与最邻近的其它列上的孔的间隔。
4.根据权利要求3所述的电子电路装置,其特征在于,
将与上述多个孔的上述同一列上相邻的孔和上述最邻近的其它列上的孔配置在等腰三角形的各顶点的位置。
5.一种电子机械元件的制造方法,其中该电子机械元件具有在基体上经由中空可机械运动的可动元件,其特征在于,
包括:
经由牺牲层形成上述可动元件的工序;
在上述可动元件中贯通形成暴露出上述牺牲层的多个孔的工序;
针对上述牺牲层的至少第一及第二腐蚀工序;和
配置上述多个孔的工序,该工序是:在同一列上,上述多个孔至少被配置有二个,在与该列相邻的其它列上至少配置有一个,孔与同一列上排列的相邻孔的间隔小于其与最邻近的其它列上的孔的间隔,
上述第一腐蚀工序通过进行来自上述可动元件周边的腐蚀和进行来自上述孔的腐蚀来腐蚀上述牺牲层,通过进行上述第一腐蚀工序中的两次腐蚀,在上述牺牲层上产生由未腐蚀的上述牺牲层的残留部形成的上述可动元件的支承部;
上述第二腐蚀工序是去除上述可动元件下的牺牲层的残留部使其成为活动状态的腐蚀工序。
6.根据权利要求5所述的电子机械元件的制造方法,其特征在于,
使上述同一列上相邻的孔和上述最邻近的其它列上的孔位于等腰三角形的各顶点来配置上述多个孔。
7.根据权利要求5所述的电子机械元件的制造方法,其特征在于,
上述支承部为壁状支承部。
8.根据权利要求5所述的电子机械元件的制造方法,其特征在于,
上述第一腐蚀工序比上述第二腐蚀工序的腐蚀速度快。
9.根据权利要求5所述的电子机械元件的制造方法,其特征在于,
通过由上述第一腐蚀工序所去除的牺牲层而形成的空洞部不被上述支承部遮蔽,从而腐蚀至上述可动元件的外周。
10.根据权利要求5所述的电子机械元件的制造方法,其特征在于,
在进行上述第一腐蚀工序后,对上述可动元件进行施加机械负荷的作业,此后,通过上述第二腐蚀工序腐蚀去除上述可动元件下的上述牺牲层的残留部。
11.一种电子电路装置的制造方法,其特征在于,包括:
在基体上形成牺牲层的工序;
在该牺牲层上形成可动元件的工序;
在该可动元件中贯通形成暴露出上述牺牲层的多个孔的工序;和
针对上述牺牲层的至少第一及第二腐蚀工序,
对于上述可动元件的孔来说,孔与同一列上排列的相邻孔的间隔小于其与最邻近的其它列上的孔的间隔;
上述第一腐蚀工序通过进行来自上述可动元件的周边的腐蚀和进行来自上述孔的腐蚀来腐蚀上述牺牲层,与此同时,通过进行上述第一腐蚀工序中的两次腐蚀,在上述牺牲层上产生由未腐蚀的柱状或壁状的上述牺牲层的残留部而构成的上述可动元件的支承部;
通过上述第二腐蚀工序,去除上述可动元件下的牺牲层的残留部。
12.根据权利要求11所述的电子电路装置的制造方法,其特征在于,
在同一列上上述可动元件的多个孔至少被配置有二个,在与该列相邻的其它列上至少配置有一个,
将与上述多个孔的上述同一列上相邻的孔和上述最邻近的其它列上的孔配置成位于等腰三角形的各顶点。
13.根据权利要求11所述的电子电路装置的制造方法,其特征在于,
上述支承部为壁状支承部。
14.根据权利要求11所述的电子电路装置的制造方法,其特征在于,
上述第一腐蚀工序比上述第二腐蚀工序中的腐蚀速度快。
15.根据权利要求11所述的电子电路装置的制造方法,其特征在于,
通过由上述第一腐蚀工序所去除的牺牲层而形成的空洞部不被上述支承部遮蔽,从而腐蚀至上述可动元件的外周。
16.根据权利要求11所述的电子电路装置的制造方法,其特征在于,
在进行上述第一腐蚀工序后,对上述可动元件进行施加机械负荷的作业,此后,通过上述第二腐蚀工序腐蚀去除上述可动元件下的上述牺牲层的残留部。
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