JP2008516784A - 圧電ブロックを有するマイクロ電子機械デバイスおよびこれを作製する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マイクロ電子機械デバイスのための圧電アクチュエータの形成に関する。
各構造体が圧電アクチュエータを持つ構造体を備えたMEMSを形成する方法を説明する。図1A、1B及び1Cに示すように、MEMSデバイス100は、圧電アクチュエータ104を支持するボディ200を持ち、該ボディ200は複数のトランスデューサ構造体110を有する。ボディ200は、材料のレイヤ中に形成されたチャンバ205を有する。チャンバ205は、圧力トランスデューサのように外気から閉じることもでき、流体を排出する場合のように外気に開放することもできる。ボディ200を単一の材料による単一レイヤにすることができる。これに換えて、ボディ200を、単一材料あるいは複数材料による、共接合された複数のレイヤで構成することができる。
Claims (18)
- マイクロ電子機械デバイスであって:
複数のチャンバを有するボディ;
該ボディによって支持される複数の圧電アイランドであって、該圧電アイランドの各々は、第一表面、該第一表面と対向する第二表面、ならびに該第一表面と該第二表面とを相互に連結させる第三平面表面を有し、該圧電アイランドは、圧電材料の粒を実質的に含み、圧電材料の自由な粒を相対的に含まない表面を有する、複数の圧電アイランド;ならびに
該圧電アイランドの該第一表面上に導電材料および第二表面上に導電材料
を含み;
該複数の圧電アイランドのうちの少なくとも1つは、該複数のチャンバのうちの対応するチャンバに実質的に隣接して位置し;
該圧電アイランドの少なくとも1つは該第三表面上に導電材料を有し、該第三表面上の該導電材料が、第一表面上の導電材料と第二表面上の導電材料とを電気的に接触させる
マイクロ電子機械デバイス。 - 請求項1に記載のデバイスであって、ボンディング・レイヤをさらに含み、該ボンディング・レイヤは、前記第一導電レイヤと前記ボディとの間にあり、少なくとも一部の該ボンディング・レイヤは、該複数の圧電アイランドの少なくとも2つの圧電アイランドの間にある、デバイス。
- マイクロ電子機械デバイスであって:
複数のチャンバを有するボディ;
複数のトランスデューサを提供するトランスデューサ・レイヤであって、各トランスデューサは複数のチャンバのうちの対応するチャンバに実質的に隣接して位置し、各トランスデューサは該ボディによって支持される圧電アイランドを含み、該圧電アイランドは第一表面および該第一表面と対向する第二表面によって画定され、該第一表面および第二表面は実質的に平面であり、該第一表面は該第二表面と実質的に平行している、トランスデューサ;そして
該トランスデューサ・レイヤと該ボディとの間にあるボンディング・レイヤであって、該複数のトランスデューサのうちの少なくとも2つのトランスデューサの間にある、ボンディング・レイヤ
を含む、マイクロ電子機械デバイス。 - 圧電トランスデューサを有するデバイスを形成する方法であって:
圧電材料のボディの第一表面を半導体材料に結合させる工程;
該圧電材料のボディの第二表面に凹所を形成する工程であって、該凹所が壁を有する工程;
該凹所を形成する工程の後に、デバイスボディに該圧電材料のボディの第二表面を取り付ける工程であって、該デバイスボディが該半導体材料から形成される工程;および
該デバイスボディに該圧電材料のボディを取り付ける工程の後に、該圧電材料のボディの該第一表面から該半導体材料を除去する工程
を包含する、方法。 - 請求項4に記載の方法であって、少なくとも前記凹所が露出するまで、前記圧電材料の前記第一表面から材料を除去する工程をさらに含む、方法。
- 請求項5に記載の方法であって、前記結合させる工程が、前記凹所を形成する工程の前に行われる、方法。
- 請求項6に記載の方法であって、前記圧電材料の前記第一表面から材料を除去する工程が、前記半導体材料のボディを薄くする工程を包含する、方法。
- 請求項4に記載の方法であって、前記デバイスボディに圧電材料のボディを取り付ける工程が、熱により硬化させた接着剤で該デバイスボディに該圧電材料のボディを結合させる工程を包含する、方法。
- 請求項8に記載の方法であって、前記デバイスボディに圧電材料のボディを取り付ける工程が、該圧電材料のボディおよび該デバイスボディを加熱する工程を包含する、方法。
- 請求項4に記載の方法であって、前記圧電材料のボディから圧電材料の自由な破片を放すために該圧電材料のボディを洗浄する工程をさらに包含する、方法。
- 請求項10に記載の方法であって、前記圧電材料のボディを洗浄する工程が、フルオロホウ酸溶液中で該ボディを洗浄する工程を包含する、方法。
- 圧電トランスデューサを有するデバイスを形成する方法であって:
圧電材料のボディを洗浄する工程;
該圧電材料のボディの第一表面に凹所を形成する工程であって、該凹所が壁を有する工程;
該凹所を形成する工程の後に、デバイスボディに該圧電材料のボディの第一表面を取り付ける工程;そして
該デバイスボディに該圧電材料のボディを取り付ける工程の後に、該圧電材料のボディの第二表面の少なくとも一部を除去する工程
を包含する、方法。 - 請求項12に記載の方法であって、前記ボディを洗浄する工程が、フルオロホウ酸溶液中で前記圧電材料のボディを洗浄する工程を包含する、方法。
- 請求項12に記載の方法であって、前記圧電材料のボディを洗浄する工程が、前記デバイスボディに該圧電材料のボディを取り付ける工程の前に行われ、該デバイスボディに該圧電材料のボディを取り付ける工程の後に該圧電材料のボディを洗浄する工程をさらに包含する、方法。
- 請求項14に記載の方法であって、前記ボディを取り付ける工程の後の前記ボディを洗浄する工程が、フルオロホウ酸溶液中で前記圧電材料のボディを洗浄する工程を包含する、方法。
- 請求項12に記載の方法であって、前記圧電材料のボディ上に第一導電レイヤを形成する工程をさらに包含する、方法。
- 請求項16に記載の方法であって、前記第一導電レイヤを形成する工程が、前記デバイスボディに前記圧電材料のボディを取り付ける工程の前に行われる、方法。
- 請求項17に記載の方法であって、前記圧電材料のボディの第二表面の少なくとも一部を除去する工程の後に、第二導電レイヤを形成する工程をさらに包含する、方法。
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