JP2002283299A5 - - Google Patents

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Description

【0005】
【課題を解決するための手段】
微細構造を備えた微小電気機械は、電気回路が形成されたウェハ状のワークに形成され、その後、ダイシグしてチップ化し、さらに、パッケージにマウントして出荷される。あるいは、プロジェクタなどの映像表示装置あるいはその他の微小電気機器を用いた装置に設置される。このため、パッケージングされた段階で所望の性能を発揮できることが要求される。しかしながら、チップ化したときには所望の性能を発揮しても、パッケージングされた後に不具合が生ずることもあり、ごみの付着や、稼動部分の微小な変形などが要因となっていると考えられる。そこで、本発明においては、微小電気機械を製造する際に、チップ化する段階で一応の完成品とするのではなく、パッケージングされて電気的に接続(配線)された後にチップレベルでも完成するようにしている。このため、少なくともパッケージ化まで行った段階で、構造層を製造するための犠牲層を取除き、微小電気機械を完成させるようにする。これにより、微小電気機械の構造層を成形するための犠牲層を、パッケージングした後の配線工程が終るまで残しておくことで、ボンディングなど配線する際に生じる可能性のあるゴミの付着、微小な変形から微小電気機械を保護することができ、パッケージングされた段階での歩留り、品質および信頼性の向上を図ることが可能となる。
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Microelectromechanical having a microstructure, an electric circuit is formed on the wafer-shaped workpiece is formed, then chips and dicing in g, further, be shipped mounted in the package. Alternatively, it is installed in an apparatus using an image display apparatus such as a projector or other small electric device. Therefore, it is required that the desired performance can be exhibited at the packaging stage. However, even if it is made into a chip, even if it exhibits desired performance, problems may occur after packaging, and it is considered that adhesion of dust, minute deformation of the working part, etc. are the factors. Therefore, in the present invention, when manufacturing a micro-electric machine, it is not a complete product at the chipping stage, but is complete at the chip level after being packaged and electrically connected (wiring). It is like that. For this reason, at least at the stage of packaging, the sacrificial layer for producing the structural layer is removed to complete the micro-electric machine. Thereby, by leaving the sacrificial layer for forming the structural layer of the micro electric machine until the wiring process after packaging is completed, adhesion of dust that may occur when wiring such as bonding, micro It is possible to protect the micro electric machine from such deformation, and to improve the yield, quality and reliability at the packaging stage.

【0010】
さらに、本発明の製造方法で使用されるエッチェントは、ドライエッチングできるので、エッチングに続いて同じチェンバー内で、パッケージ材に取り付けられた基板を封止する工程を引続き行うことができる。したがって、真空や窒素雰囲気下で封止を行い、外気に晒されることなく基板を封止できるので、ゴミなどの侵入を防ぐことができる。さらに、ドライな環境下で取り扱えるので、封止の際に、水分を含むことによる吸着などのトラブルを回避でき、この点においても信頼性の高い、高品質な微小電気機械を、歩留り良く製造できる。
[0010]
Furthermore, Etchento used in the production method of the present invention, since it dry etching, following the etching in the same chamber over, it is possible to continue performing the step of sealing the substrate attached to the packaging material. Therefore, sealing is performed in a vacuum or nitrogen atmosphere, and the substrate can be sealed without being exposed to the outside air, so that intrusion of dust and the like can be prevented. Furthermore, since it can be handled in a dry environment, problems such as adsorption due to moisture can be avoided at the time of sealing, and high-quality micro electric machines with high reliability can be manufactured with high yield in this respect as well. .

【0024】
その後、図4に示すように、画像表示装置として本例のデバイスを使用するときに各画素の単位となる光スイッチング素子10ごとに、光学素子層40の部分のみをドライエッチングなどの技術により素子分離し、素子間に溝90を形成する。本例では、この段階では犠牲層99は除去しない。すなわち、アクチュエータ層60には犠牲層99が残されており、アクチュエータとして機能するときに可動部分となる隙間Gは犠牲層99で埋まっている。この状態で、ワーク50をウェハからダイングしてチップ化する。そして、この犠牲層99を備えた状態のチップ50を製造した段階で、次にパッケージ材に取り付ける実装プロセスに移行する。
[0024]
Thereafter, as shown in FIG. 4, when using the device of the present example as an image display device, only the portion of the optical element layer 40 is an element by a technique such as dry etching for each light switching element 10 serving as a unit of each pixel. Separate and form grooves 90 between the elements. In this example, the sacrificial layer 99 is not removed at this stage. That is, the sacrificial layer 99 is left in the actuator layer 60, and the gap G which becomes a movable part when functioning as an actuator is filled with the sacrificial layer 99. In this state, the tip of the workpiece 50 and the die sheet ring from a wafer. Then, at the stage of manufacturing the chip 50 with the sacrificial layer 99, the process moves to a mounting process for mounting on the package material.

【0040】
したがって、本プロセスにおいても、上述したエバネセント光を用いた光スイッチングデバイス55と同様に、微小電気機械として機能するチップ50をパッケージ化し、さらに本例では光ガイドとなる光ファイバーを取り付ける段階まで犠牲層99を残しておき、その後、犠牲層を除去し微小電気機械の部分あるいは素子を自立させ完成させるようにする。さらに、犠牲層99とそれを除去するエッチェントの組み合わせを、アクチュエータ6や光学素子49、ダイアタッチ剤120などにも影響を与えないものを選択することで、上記のような順番で犠牲層を除去する製造方法を不具合なく実現可能とし、その結果、歩留りが向上して、品質および信頼性の高い光スイッチングデバイスを提供することができる。
[0040]
Thus, steps in the present process, like the optical switching device 55 using the evanescent light as described above, the chip 50 that serves as a microelectromechanical package, attaching the light off § Lee bar serving as a light guide in yet this example The sacrificial layer 99 is left until the sacrificial layer is removed, and portions or elements of the micro-electric machine are allowed to stand and complete. Furthermore, by selecting the combination of the sacrificial layer 99 and the etchant for removing it without affecting the actuator 6, the optical element 49, the die attach agent 120, etc., the sacrificial layer is removed in the above order. Can be realized without any problems, and as a result, the yield can be improved and an optical switching device with high quality and reliability can be provided.

Claims (15)

可動な電極を構成する構造層、およびこの構造層を形成するための犠牲層を基板上に積層し、前記電極の動きを電気的に制御または計測可能とする可動層を形成する工程と、
前記基板をパッケージ材に取り付け、前記基板の端子と前記パッケージ材の端子とを接続する配線工程と、
前記犠牲層を除去する工程とを有する微小電気機械の製造方法。
Forming on the substrate a structural layer constituting a movable electrode, and a sacrificial layer for forming the structural layer to form a movable layer capable of electrically controlling or measuring the movement of the electrode;
A wiring step of attaching the substrate to a package material, and connecting a terminal of the substrate and a terminal of the package material;
Removing the sacrificial layer.
請求項1において、前記可動層により少なくとも1つのアクチュエータを形成する微小電気機械の製造方法。The method of manufacturing a micro electric machine according to claim 1, wherein the movable layer forms at least one actuator. 請求項1において、前記配線工程では、前記基板を前記パッケージ材に貼り付ける微小電気機械の製造方法。The method according to claim 1, wherein in the wiring step, the substrate is attached to the package material. 請求項1において、前記配線工程では、前記基板と前記パッケージ材をダイアタッチ剤で固定し、
前記犠牲層を除去する工程では、前記ダイアタッチ剤に影響を与えないエッチェントを用いる微小電気機械の製造方法。
In Claim 1, in the wiring step, the substrate and the package material are fixed by a die attach agent,
In the step of removing the sacrificial layer, a method of manufacturing a micro-electric machine using an etchant that does not affect the die attach agent.
請求項4において、前記犠牲層はシリコンであり、前記エッチェントはフッ化キセノンである微小電気機械の製造方法。5. The method of claim 4, wherein the sacrificial layer is silicon and the etchant is xenon fluoride. 請求項4において、前記犠牲層は酸化シリコンであり、前記エッチェントはフッ化水素である微小電気機械の製造方法。The method according to claim 4, wherein the sacrificial layer is silicon oxide and the etchant is hydrogen fluoride. 請求項1において、前記犠牲層を除去する工程がチェンバー内で行われ、それに続いて、前記パッケージ材に取り付けられた基板を封止する工程を有する微小電気機械の製造方法。The method according to claim 1, wherein the step of removing the sacrificial layer is performed in a chamber, and the step of subsequently sealing the substrate attached to the package material. 請求項1において、前記犠牲層を除去する工程の前に、前記電極に付属部材を取り付ける工程を有する微小電気機械の製造方法。The method according to claim 1, further comprising the step of attaching an attachment member to the electrode prior to the step of removing the sacrificial layer. 請求項8において、前記構造層により少なくとも1つのアクチュエータが形成されており、前記付属部材はそのアクチュエータで駆動される微小電気機械の製造方法。The method according to claim 8, wherein the structural layer forms at least one actuator, and the attachment member is driven by the actuator. 請求項1において、前記電極の動きは静電力により制御または計測が可能な微小電気機械の製造方法。The method according to claim 1, wherein the movement of the electrode can be controlled or measured by electrostatic force. 請求項1において、前記可動層により少なくとも1つの静電型アクチュエータが形成される微小電気機械の製造方法。The method according to claim 1, wherein the movable layer forms at least one electrostatic actuator. 請求項2において、前記アクチュエータにより駆動される少なくとも1つの付属素子を備えた付属層を形成する工程と有する微小電気機械の製造方法。Method according to claim 2, characterized in that it comprises the steps of forming an attachment layer with at least one attachment element driven by the actuator. 請求項12において、前記アクチュエータおよび付属素子は2次元に配置されており、前記配線工程の前に、前記付属層を素子分離する工程を有する微小電気機械の製造方法。The method of manufacturing a micro electric machine according to claim 12, wherein the actuator and the attachment element are two-dimensionally arranged, and the step of element separation of the attachment layer is performed before the wiring step. 請求項12において、前記犠牲層を除去する工程がチェンバー内で行われ、それに続いて、前記パッケージ材に取り付けられた基板を前記付属素子が稼動できる状態で封止する工程を有する微小電気機械の製造方法。The micro electric machine according to claim 12, wherein the step of removing the sacrificial layer is performed in a chamber, and the step of subsequently sealing the substrate attached to the package material in a state where the attached element can operate. Production method. 請求項12において、前記犠牲層を除去する工程の前に、前記付属素子と共に動く付属部材を取り付ける工程を有する微小電気機械の製造方法。The method of manufacturing a micro-electric machine according to claim 12, further comprising the step of attaching an attachment member that moves with the attachment element prior to the step of removing the sacrificial layer.
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