JP2004223708A - マルチメタルレイヤmems構造及びこれを作製するプロセス - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 シリコン基板12の上に、ベース犠牲層14,第1金属層16、第1犠牲層20、第2金属層22、第2犠牲層26、第3金属層28を順に積層する。第2金属層20、第3金属層28のそれぞれ一部は、マイクロ金属メッシュを形成している。マイクロ金属メッシュ部分の各犠牲層を等方性ドライエッチングで除去すると、マイクロ金属メッシュの部分は犠牲層の厚さで定まる高さで浮いた状態で懸架される。
【選択図】 図5
Description
(12) シリコン基板
(14) ベース犠牲材料層
(16) 第1金属層
(18) 金属メッシュ
(20) 第1犠牲材料層
(22) 第2金属層
(24) 金属メッシュ
(26) 第2犠牲材料層
(28) 第3金属層
(30) 金属メッシュ
(40) 金属メッシュ
(42) 開口
(44) 可動ダイアフラム
(46) 可動ビーム
(48) 下側ビーム
(50) カンチレバー型ビーム
Claims (31)
- 基板に支えられる第1金属層と、第1金属層に支えられる第1犠牲層と、第1犠牲層に支えられる第2金属層とを具えており、
第2金属層は、マイクロ金属メッシュを形成しており、
第1犠牲層は、そのマイクロ金属メッシュの領域にて除去されて、そのマイクロ金属メッシュは、第1犠牲層の厚さで定まる高さで第1金属層上に浮いている構造。 - マイクロ金属メッシュは、シールされて可動なメンブレンになっており、第1金属層の一部は電極として機能する、請求項1に記載の構造。
- シールは、プラスチック、ゴム、テフロン、ピラレン、及びポリアミドからなる群から選択された材料で形成される、請求項2に記載の構造。
- さらに、基板に支えられると共に第1金属層を支えるベース犠牲材料層を含んでおり、
第1金属層は、マイクロメッシュを形成しており、
ベース犠牲材料層は、そのマイクロメッシュの領域にて除去されて、そのマイクロメッシュは、ベース犠牲材料層の厚さで定まる高さで基板上に浮いている、請求項1に記載の構造。 - さらに、第2金属層に支えられる第2犠牲材料層と、第2犠牲材料層に支えられる第3金属層とを含んでおり、
第3金属層は、マイクロ金属メッシュを形成しており、
第2犠牲材料層は、そのマイクロ金属メッシュの領域にて除去されて、そのマイクロ金属メッシュは、第2犠牲層の厚さで定まる高さで第2金属層上に浮いている、請求項4に記載の構造。 - 第2金属層のマイクロ金属メッシュは、シールされて可動なメンブレンになっており、第1金属層のマイクロメッシュは、下側電極として機能し、第3金属層のマイクロ金属メッシュは、上側電極として機能する、請求項5に記載の構造。
- シールは、プラスチック、ゴム、テフロン、ピラレン、及びポリアミドからなる群から選択された材料で形成される、請求項6に記載の構造。
- 基板に支えられる第1金属層と、第1金属層上に浮いたマイクロ金属メッシュを形成する第2金属層とを具えており、
マイクロ金属メッシュは、シール材でシールされて可撓性のメンブレンを形成している構造。 - シールは、プラスチック、ゴム、テフロン、ピラレン、及びポリアミドからなる群から選択された材料で形成される、請求項8に記載の構造。
- 第1金属層は、基板の表面上に浮いたマイクロメッシュを具えており、
さらに、前記構造は、可撓性のメンブレン上に浮いたマイクロ金属メッシュを形成する第3金属層を具えている、請求項8に記載の構造。 - 基板上に第1金属層を形成する工程と、
第1金属層上に第1犠牲材料層を形成する工程と、
第1犠牲材料層上に第2金属層を形成する工程と、
第2金属層をパターニングして、マイクロ金属メッシュを形成する工程とを含む、積み重なった層を製造するプロセス。 - さらに、第2金属層上に第2犠牲材料層を形成する工程と、
第2犠牲材料層上に第3金属層を形成する工程と、
第3金属層をパターニングして、マイクロ金属メッシュを形成する工程とを含む、請求項11に記載のプロセス。 - さらに、第1金属層を形成する工程の前に、基板上にベース犠牲材料層を形成する工程と、
第1金属層をパターニングして、マイクロメッシュを形成する工程とを含む、請求項11に記載のプロセス。 - 基板上に第1金属層を形成する工程と、
第1金属層上に第1犠牲材料層を形成する工程と、
第1犠牲材料層上に第2金属層を形成する工程と、
第2金属層をパターニングして、マイクロ金属メッシュを形成する工程と、
マイクロ金属メッシュを解放するように、第1犠牲材料の一部を除去する工程とを含む、積層構造を製造するプロセス。 - 第1犠牲材料の一部を除去する工程はドライエッチングを含む、請求項14に記載のプロセス。
- 第1犠牲材料の一部を除去する工程に含まれるドライエッチングは、リアクティブイオンエッチング、プラズマエッチング及びベーパーHFエッチングの何れか一つを含む、請求項15に記載のプロセス。
- さらに、第1犠牲材料の一部を除去する工程の前に、積層構造をマスクする工程を含む、請求項14に記載のプロセス。
- さらに、第2金属層のマイクロ金属メッシュをシールする工程を含む、請求項14に記載のプロセス。
- 第2金属層のマイクロ金属メッシュをシールする工程は、プラスチック、ゴム、テフロン、ピラレン、及びポリアミドの何れか一つを用いてシールする工程を含む、請求項18に記載のプロセス。
- さらに、第2金属層のマイクロ金属メッシュの下に横たわる第1金属層のある部分をパターニングして、ベース犠牲層によって基板から離された第1金属層にマイクロメッシュを形成する工程と、
第1金属層のマイクロメッシュを解放するために、ベース犠牲層の一部を除去する工程をと含む、請求項14に記載のプロセス。 - ベース犠牲層の一部を除去する工程はドライエッチングを含む、請求項20に記載のプロセス。
- ベース犠牲層の一部を除去する工程に含まれるドライエッチングは、リアクティブイオンエッチング、プラズマエッチング及びベーパーHFエッチングの何れか一つを含む、請求項21に記載のプロセス。
- さらに、ベース犠牲層の一部を除去する工程の前に積層構造をマスクする工程を含む、請求項20に記載のプロセス。
- さらに、第1及び第2金属層と積層関係にある第3金属層を形成する工程と、
第3金属層をパターニングして、第2犠牲層によって第2金属層から離された第3金属層にマイクロ金属メッシュを形成する工程と、
第3金属層のマイクロ金属メッシュを解放するために、第2犠牲層の一部を除去する工程とを含む、請求項20に記載のプロセス。 - 第2犠牲層の一部を除去する工程はドライエッチングを含む、請求項24に記載のプロセス。
- 第2犠牲層の一部を除去する工程に含まれるドライエッチングは、リアクティブイオンエッチング、プラズマエッチング及びベーパーHFエッチングの何れか一つを含む、請求項25に記載のプロセス。
- さらに、第2犠牲層の一部を除去する工程の前に積層構造をマスクする工程を含む、請求項24に記載のプロセス。
- さらに、第2金属層のマイクロ金属メッシュをシールする工程を含む、請求項24に記載のプロセス。
- 第2金属層のマイクロ金属メッシュをシールする工程は、プラスチック、ゴム、テフロン、ピラレン、及びポリアミドの何れか一つを用いる、請求項28に記載のプロセス。
- 基板に支えられる第1金属層より形成された第1ビームと、
第1金属層に支えられる第1犠牲層と、
第1犠牲層で支えられる第2金属層を成す第2ビームとを具えており、
第2ビームは、第1ビームと直交するように配置され、
第1犠牲層は第2ビームの領域にて除去されて、第2ビームは、第1犠牲層の厚さで決定される高さで第1ビーム上に浮いている構造。 - 第2ビームはカンチレバー型である、請求項30に記載の構造。
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