JP2008036774A - Memsデバイス及びmemsデバイスの製造方法、並びに、電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】MEMSデバイス1は、シリコン基板2と、シリコン基板2に接合された絶縁性を有するリッド基板3と、リッド基板3に形成されたスルーホール6に設けられ、シリコン基板2と外部とを導通させるフィードスルー7とを備えたものであり、リッド基板3にスルーホール6を形成するスルーホール形成工程と、スルーホール6が形成されたリッド基板3をシリコン基板2に接合させる接合工程と、メッキ溶液に浸漬させた状態でシリコン基板2に電圧を印加して、スルーホール6にメッキ材を成長させることでフィードスルー7を形成するフィードスルー形成工程とを備えた製造方法で製造される。
【選択図】図1
Description
本発明は、シリコン基板と、該シリコン基板に接合された絶縁性を有するリッド基板と、該リッド基板に形成されたスルーホールに設けられ、前記シリコン基板と外部とを電気的に導通させるフィードスルーとを備えたMEMSデバイスの製造方法であって、前記リッド基板に前記スルーホールを形成するスルーホール形成工程と、該スルーホールが形成された前記リッド基板を前記シリコン基板に接合させる接合工程と、接合された前記リッド基板と前記シリコン基板とをメッキ溶液に浸漬させ、該メッキ溶液に浸漬させた状態で前記シリコン基板に電圧を印加して、前記スルーホールにメッキ材を析出させることで前記フィードスルーを形成するフィードスルー形成工程とを備えることを特徴としている。
この発明に係るMEMSデバイスによれば、上記の製造方法で製造されることで、製造コストを低減して安価で提供可能であるとともに、外部とシリコン基板との導通をフィードスルーによって確実に図ることができる。
この発明に係るMEMSデバイスによれば、上記の製造方法で製造されることで、製造コストを低減して安価であるとともに、外部とシリコン基板との導通を良好なものとした力学量センサとすることができる。
この発明に係る電子機器は、上記のMEMSデバイスを備えることで安価で提供可能であるとともに、信頼性の向上を図ることができる。
また、本発明のMEMSデバイスによれば、製造コストを低減して安価のものとすることができるとともに、外部とシリコン基板との導通を確実なものとすることができる。
また、本発明の電子機器によれば、上記MEMSデバイスを備えることで、安価なものとすることができるとともに、信頼性の向上を図ることができる。
図1及び図7は、この発明に係る第1の実施形態を示している。図1は、本実施形態のMEMSデバイスの断面図を示している。MEMS(Micro Electro Mechanical System)デバイスは、加速度センサ、角速度センサ、圧力センサなどである各力学量センサなどの微小素子を示すものであり、図1に示すように、本実施形態のMEMSデバイス1は、シリコン基板2と、シリコン基板2の一面2aに接合されたリッド基板3とを備える。シリコン基板2は、MEMSデバイスの使用目的に応じて密閉空間を形成するフレーム、所望の力学量を計測するためのセンサ、あるいは、外部から電流を導通させる導通路などが内部構造として形成され機能するものである。本実施形態においては、シリコン基板2は、内部構造として、外郭をなすフレーム4と、フレーム4と隙間2bを有して形成されて外部からの電気信号を受信するアイランド5とを有している。
図8から図12は、この発明に係る第2の実施形態を示している。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
図13から図17は、この発明に係る第3の実施形態を示している。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
図18から図22は、この発明に係る第4の実施形態を示している。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
図23から図26は、この発明に係る第5の実施形態を示している。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
図27から図29は、この発明に係る第6の実施形態を示している。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
図30から図54は、この発明に係る第7の実施形態を示している。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
図55は、この発明に係る第8の実施形態を示している。この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
2 シリコン基板
3、61、62 リッド基板
6、31、83 スルーホール
7、11、22、32、51、86 フィードスルー
8、90 メッキ防止膜
12、85 メッキ用電極
21、63 SOI基板(シリコン基板)
23、64 シリコン活性層(シリコン層)
24、66 シリコン支持層(シリコン層)
25、67 BOX層(酸化膜層)
26、84 コンタクトホール
41、87 電極保護膜
52 バンプ
60 角速度センサ(MEMSデバイス)
63a 内部構造
70 フレーム
71 検出部
78 センサ室
100 電子機器
Claims (11)
- シリコン基板と、該シリコン基板に接合された絶縁性を有するリッド基板と、該リッド基板に形成されたスルーホールに設けられ、前記シリコン基板と外部とを電気的に導通させるフィードスルーとを備えたMEMSデバイスの製造方法であって、
前記リッド基板に前記スルーホールを形成するスルーホール形成工程と、
該スルーホールが形成された前記リッド基板を前記シリコン基板に接合させる接合工程と、
接合された前記リッド基板と前記シリコン基板とをメッキ溶液に浸漬させ、該メッキ溶液に浸漬させた状態で前記シリコン基板に電圧を印加して、前記スルーホールにメッキ材を析出させることで前記フィードスルーを形成するフィードスルー形成工程とを備えることを特徴とするMEMSデバイスの製造方法。 - 前記フィードスルー形成工程前に、前記シリコン基板の前記リッド基板が接合された一面とは反対側の他面にメッキ防止膜を形成するメッキ防止膜形成工程と、
前記フィードスルー形成工程後に、前記シリコン基板から前記メッキ防止膜を除去するメッキ防止膜除去工程とを備えることを特徴とする請求項1に記載のMEMSデバイスの製造方法。 - 前記シリコン基板上の前記フィードスルーと対応する位置に、メッキ用電極を形成するメッキ用電極形成工程をさらに備え、
前記フィードスルー形成工程は、前記メッキ用電極形成工程後に行われることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のMEMSデバイスの製造方法。 - 前記シリコン基板は、二つのシリコン層と、二つの該シリコン層の間に介装される酸化膜層とで構成されたSOI基板であり、
該SOI基板の前記フィードスルーと対応する位置で、前記リッド基板が接合される前記二つのシリコン層のうちの一方のシリコン層から他方のシリコン層にまで達して前記酸化膜層を貫通するコンタクトホールを形成するコンタクトホール形成工程をさらに備え、
前記フィードスルー形成工程は、前記コンタクトホール形成工程の後に、前記SOI基板のシリコン層の他方に電圧を印加して行うことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のMEMSデバイスの製造方法。 - 前記スルーホール形成工程は、前記スルーホールとなる位置で、前記リッド基板を両面から削り込んで前記スルーホールを形成することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のMEMSデバイスの製造方法。
- 前記フィードスルー形成工程で形成された前記フィードスルー上に、導電性を有する耐酸材料で形成された電極保護膜を形成する電極保護膜形成工程をさらに備えることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のMEMSデバイスの製造方法。
- 前記フィードスルー形成工程は、前記メッキ材が前記スルーホールから溢れ出るまで該メッキ材を析出させることで、前記リッド基板から突出したバンプを形成することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のMEMSデバイスの製造方法。
- 前記フィードスルー形成工程後に、前記シリコン基板の前記リッド基板が接合された一面とは反対側の他面側から前記シリコン基板を所定の形状にエッチングして内部構造を形成する内部構造形成工程と、
前記シリコン基板の前記他面に、前記一面に接合した前記リッド基板とは異なる他のリッド基板を接合する他リッド基板接合工程とをさらに備えることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のMEMSデバイスの製造方法。 - 請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のMEMSデバイスの製造方法によって製造されたことを特徴とするMEMSデバイス。
- 請求項8に記載されたMEMSデバイスの製造方法で製造されたMEMSデバイスにおいて、
前記内部構造として、前記リッド基板と前記他のリッド基板との間を気密に閉塞してセンサ室を形成するフレームと、
前記センサ室に収容され、力学量を検出する検出部とを備えた力学量センサであることを特徴とするMEMSデバイス。 - 請求項9または請求項10に記載のMEMSデバイスを備えたことを特徴とする電子機器。
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