JP2002521695A5 - - Google Patents

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】 ａ） 相対する内部及び外部半導体層を集積化した酸化物層をそれぞれが含む最上部及び底部カバーウエハ要素；
ｂ） 前記内部半導体層のそれぞれに隣接したあらかじめ決められた厚さの第１の誘電体層；
ｃ） 電極及び周辺保護環を規定する各前記内部半導体及び第１の誘電体層内の開口；
ｄ） 相対する側を有し、中央保証質量、周辺フレーム及び前記保証質量を前記フレームに接合するための少なくとも１個の蝶番を規定する貫通した開口を持つ半導体保証ウエハ要素；
ｅ） 前記半導体ウエハ要素のそれぞれの側の上にある前記フレームをカバーするあらかじめ決められた厚さの第２の誘電体層；
を組合せて含む差容量型の半導体加速度計。
【請求項２】 前記保証質量ウエハ要素は、前記最上部及び底部カバーウエハの前記内部層の相対する層の間に配置され、構成を形成し、前記第１の誘電体層のそれぞれは、前記第２の誘電体層のそれぞれに溶融接合され、ハーメチックシールを形成する請求項１記載の加速度計。
【請求項３】 少なくとも１つの酸化物層が隣接した電極の少なくとも１つの側壁を越えて延びる請求項２記載の加速度計。
【請求項４】 少なくとも１つの酸化物層が隣接した周辺保護環の少なくとも１つの側壁を越えて延びる請求項２記載の加速度計。
【請求項５】 少なくとも１つの第２の誘電体層が前記周辺保護環の少なくとも１つの側壁を越えて延びる請求項２記載の加速度計。
【請求項６】 本質的に垂直な側壁により、各開口が規定される請求項１記載の加速度計。
【請求項７】 前記エッチングされた形状は、ＲＩＥプロセスを用いたドライエッチングにより生成される請求項６記載の加速度計。
【請求項８】 各前記ＲＩＥプロセスはＢＯＳＣＨプロセスである請求項７記載の加速度計。
【請求項９】 前記中央保証質量を貫く少なくとも１つの孔を更に含む請求項２記載の加速度計。
【請求項１０】 前記半導体はシリコンである請求項２記載の加速度計。
【請求項１１】 分離された蝶番の対を更に含む請求項１記載の加速度計。
【請求項１２】 前記誘電体層は酸化物組成である請求項１記載の加速度計。
【請求項１３】 前記誘電体層は窒化物である請求項１記載の加速度計。
【請求項１４】 ａ） 半導体ハンドル層とデバイス層との間に酸化物層を有する型の一対のＳＯＩウエハと半導体保証質量ウエハとを選択する工程；
ｂ） 各前記ＳＯＩウエハの前記相対する側の上の誘電体材料の第１の厚さを固定する工程；
ｃ） 前記保証質量ウエハの相対する側の上の誘電体材料の第２の厚さを固定する工程；
ｄ） 前記デバイス層及び各前記ＳＯＩウエハの前記デバイス層上の誘電体材料の前記第１の厚さを貫いて、前記下の酸化物層までエッチングし、前記デバイス層上に中央電極及び前記電極周囲の連続した周縁フレームを規定する工程；
ｅ） 前記保証質量ウエハ及び前記相対する側の上の誘電体材料の前記第２の厚さをエッチングし、前記保証質量を前記フレームに接続するための柔軟性のある蝶番と、前記保証質量周囲の連続した周縁フレームと、相対する面とを前記ウエハ内に規定する工程；
ｆ） 前記ウエハの前記フレームを位置あわせし、前記保証質量が誘電体材料の前記第１及び第２の厚さの合計に等しい距離だけ前記電極の各相対する側の間の中心に、離れて存在するように前記保証質量ウエハを組立て、前記保証質量は前記蝶番において、前記電極間で回転するようにつなげる工程；及び
ｇ） 前記電極周囲の前記フレーム上の誘電体材料の前記第１の厚さのそれぞれが、前記保証質量周囲の前記フレームの前記相対する側の上の誘電体材料の前記第２の厚さのそれぞれに溶融接合され、それによって密閉された構成が形成されるように、各前記ＳＯＩウエハを前記保証質量ウエハの前記相対する側のそれぞれに接合する工程；
を含む差容量型の半導体加速度計の生成方法。
【請求項１５】 前記保証質量ウエハをエッチングする工程は、前記相対する側の間で、前記保証質量を貫いて複数の孔をエッチングする工程を更に含む請求項１４記載の方法。
【請求項１６】 前記電極、前記保証質量、前記フレーム及び前記蝶番を規定するため、前記ウエハを選択する工程は更に、前記ウエハの各面に対して本質的に垂直な側面を含むよう、前記形状をエッチングする工程を含む請求項１４記載の方法。
【請求項１７】 前記形状をエッチングする工程は更に、ＲＩＥプロセスより、前記形状をドライエッチングする工程を含む請求項１４記載の方法。
【請求項１８】 前記形状をエッチングする工程は更に、ＢＯＳＣＨプロセスにより、前記形状をエッチングする工程を含む請求項１７記載の方法。
【請求項１９】 前記デバイス層及び前記第１の厚さの誘電体材料をエッチングする工程は更に、前記酸化物層を前記下のハンドル層までエッチングする工程を含む請求項１４記載の方法。
【請求項２０】 前記酸化物層をエッチングする工程は更に、前記酸化物層のエッチングされた領域が、前記電極の少なくとも１つの側壁を越えて延びるように、前記酸化物層をエッチングする工程を含む請求項１９記載の方法。
【請求項２１】 前記酸化物層をエッチングする工程は更に、前記酸化物のエッチングされた領域が、前記周縁フレームの少なくとも１つの側壁を越えて延びるように、前記酸化物層をエッチングする工程を含む請求項１９記載の方法。
【請求項２２】 ａ） 相対する内部及び外部半導体層を有する酸化物層をそれぞれが含む最上部及び底部カバーウエハ要素；
ｂ） 前記内部半導体層の各々に隣接したあらかじめ決められた厚さの第１の誘電体層；
ｃ） 前記内部及び第１の誘電体層のそれぞれの中で、垂直な側壁を有し、電極及び周辺保護環を規定する開口；
ｄ） 相対する側を有し、前記保証質量を前記フレームに接合する少なくとも１つの柔軟性蝶番と、垂直側壁と、周辺フレームとをもつ中央保証質量を規定する貫通した開口をもつ半導体保証質量ウエハ要素；及び
ｅ） 前記保証質量ウエハ要素の前記側のそれぞれで、前記フレーム上にあるあらかじめ決められた厚さの第２の誘電体層；
を組合せて含む差容量型の半導体加速度計。
【請求項２３】 前記保証質量ウエハ要素は前記最上部及び底部カバーウエハの前記内部層の相対する層の間に配置され、構成を形成し、前記第１の誘電体層のそれぞれは、前記第２の誘電体層のそれぞれに溶融接合され、ハーメチックシールを形成する請求項２２記載の加速度計。
【請求項２４】 少なくとも１つの酸化物層が隣接した電極の少なくとも１つの側壁を越えて延びる請求項２３記載の加速度計。
【請求項２５】 少なくとも１つの酸化物層が隣接した周辺保護環の少なくとも１つの側壁を越えて延びる請求項２３記載の加速度計。
【請求項２６】 少なくとも１つの第２の誘電体層が前記周辺保護環の少なくとも１つの側壁を越えて延びる請求項２３記載の加速度計。
【請求項２７】 エッチングされた各前記形状は、ＲＩＥプロセスを用いたドライエッチングにより生成される請求項２２記載の加速度計。
【請求項２８】 各前記ＲＩＥプロセスはＢＯＳＣＨプロセスである請求項２７記載の加速度計。
【請求項２９】 前記中央保証質量を貫く少なくとも１つの孔を更に含む請求項２３記載の加速度計。
【請求項３０】 前記誘電体層は酸化物層である請求項２２記載の加速度計。
【請求項３１】 前記誘電体は窒化物である請求項２２記載の加速度計。
【請求項３２】 前記半導体はシリコンである請求項２２記載の加速度計。