JP2012515348A - 圧電抵抗器および加速度計を有するデバイスを形成する方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
一部分を除去するステップとを含む。シリコン基板では、テザーおよびプルーフマスの真下で裏側からシリコンの一部分を除去する。これは、ドライエッチングまたはウェットエッチングのいずれかを使用して行われることが可能である。圧電抵抗器デバイスはまた、構造体がリリースされた後に形成されることが可能である。
されないことが理解される。本発明は、図示されている実施形態に対するいかなる改変形態および変更形態をも含み、本発明が関係する当業者には普通に思いつくような本発明の原理の他の適用形態を含むことがさらに理解される。
きを抵抗変化に変換する。
ンチ230によって露出されたSOIアクティブ層206の外側の垂直面上に単結晶シリコン層234を形成する。
Claims (20)
- 圧電抵抗器を有するデバイスを形成する方法であって、
基板を用意するステップと、
垂直の壁を形成するために前記基板にトレンチをエッチングするステップと、
前記垂直の壁に圧電抵抗器層をエピタキシャルに成長させるステップと、
圧電抵抗器層が水平面の中で下層に関して移動可能であるように前記水平面に沿って延在する前記基板の前記下層から前記垂直の壁を分離するステップと
を備える方法。 - トレンチをエッチングするステップが、
アンカ領域、プルーフマス領域、および前記アンカ領域と前記プルーフマス領域との間に延在するテザー領域を画成するためにシリコン・オン・インシュレータ(SOI)基板のアクティブ部分をエッチングするステップを備え、前記方法が、
前記SOI基板の中に中央導電性トレースを埋め込むステップであって、前記埋め込まれた中央導電性トレースの位置が、前記トレンチエッチングの後に、前記中央導電性トレースが前記プルーフマス領域から前記テザー領域に沿って前記アンカ領域まで延在するように選択されるステップをさらに備える、
請求項1に記載の方法。 - 圧電抵抗器層を成長させるステップが、
前記テザー領域の第1の垂直の壁に第1の圧電抵抗器層部を成長させるステップと、
前記テザー領域の第2の垂直の壁に第2の圧電抵抗器層部を成長させるステップと
を備える、請求項2に記載の方法。 - 前記SOI基板の中に第1の外側の導電性トレースを埋め込むステップであって、前記埋め込まれた第1の外側の導電性トレースの位置が、第1の圧電抵抗器層部を成長させるステップが前記アンカ領域に配置された前記第1の外側のトレースと電気的に導電接触している第1の圧電抵抗器層部を成長させるステップを備えるように選択されるステップと、
前記SOI基板の中に第2の外側の導電性トレースを埋め込むステップであって、前記埋め込まれた第2の外側の導電性トレースの位置が、第2の圧電抵抗器層部を成長させるステップが前記アンカ領域に配置された前記第2の外側のトレースと電気的に導電接触している第2の圧電抵抗器層部を成長させるステップを備えるように選択されるステップとをさらに備える、請求項3に記載の方法。 - 前記第1の外側の導電性トレースの一部分上に第1の接触パッドを形成するステップと、
前記第2の外側の導電性トレースの一部分上に第2の接触パッドを形成するステップと、
前記中央の導電性トレースの一部分上に第3の接触パッドを形成するステップと
をさらに備える、請求項4に記載の方法。 - 前記垂直の壁を分離するステップが、
前記トレンチに蒸気エッチングを導入するステップと、
前記テザー領域の下にあるSOI埋込酸化膜層の前記部分を蒸気エッチングするステップと、
前記プルーフマス領域の下にある前記SOI埋込酸化膜層の前記部分を蒸気エッチングするステップと
を備える、請求項3に記載の方法。 - SOIハンドル層とSOIアクティブ層との間に配置された埋込酸化膜層を含むシリコン・オン・インシュレータ(SOI)基板と、
前記基板の上部表面から前記SOIアクティブ層を通って、前記埋込酸化膜層から形成されたボイド領域まで延在するトレンチと、
前記SOIアクティブ層から形成されたテザーであって、前記ボイド領域の上方に延在し、前記トレンチの第1の部分と前記トレンチの第2の部分との間に配置されたテザーと、
前記SOIハンドル層と固定関係にある前記テザーの第1の端部と、
前記基板の前記上部表面によって画成された前記面と平行な面の中で移動可能な前記テザーの第2の端部と、
前記テザーから前記トレンチの前記第1の部分の中にエピタキシャルに成長させられた第1の圧電抵抗器と
を備える面内加速度計。 - 前記SOIアクティブ層から形成されたプルーフマス領域であって、前記テザーによって支持され、前記ボイド領域の上方に延在し、前記トレンチの第3の部分によって取り囲まれたプルーフマス領域
をさらに備える、請求項7に記載の面内加速度計。 - 前記SOIアクティブ層から形成されたアンカ領域であって、前記テザーを支持するアンカ領域と、
前記SOIアクティブ層に埋め込まれた第1の導電性トレースであって、前記第1の圧電抵抗器の第1の端部に電気的に結合され、前記プルーフマス領域から前記アンカ領域まで延在する第1の導電性トレースと
をさらに備える、請求項8に記載の面内加速度計。 - 前記テザーから前記トレンチの前記第2の部分の中にエピタキシャルに成長させられた第2の圧電抵抗器であって、前記第2の圧電抵抗器の第1の端部が前記第1の導電性トレースに電気的に結合された第2の圧電抵抗器と、
前記SOIアクティブ層から形成されたアンカ領域であって、前記テザーを支持するアンカ領域と、
前記アンカ領域に配置され、前記第1の圧電抵抗器の第2の端部に電気的に結合された第2の導電性トレースと、
前記アンカ領域に配置され、前記第2の圧電抵抗器の第2の端部に電気的に結合された第3の導電性トレースと
をさらに備える、請求項9に記載の面内加速度計。 - 前記第1の圧電抵抗器に電気的に結合された第1の接触パッドと、
前記第2の圧電抵抗器に電気的に結合された第2の接触パッドと、
前記第1の導電性トレースに電気的に結合された第3の接触パッドと、
をさらに備える、請求項10に記載の面内加速度計。 - 圧電抵抗器デバイスを形成する方法であって、
シリコン・オン・インシュレータ(SOI)基板を用意するステップと、
前記SOI基板の前記上部表面上に第1のフォトマスクを形成するステップと、
第1のトレースを形成するために前記第1のフォトマスク内の窓を通して前記SOI基板の前記上部表面に導電性不純物を注入するステップと、
前記SOI基板の前記上部表面上に第2のフォトマスクを形成するステップと、
前記SOI基板のアクティブ層を通って前記SOI基板の埋込酸化膜層まで前記SOI
基板の上部表面にトレンチをエッチングするステップと、
前記トレンチエッチングによって露出された前記アクティブ層の一部分上に少なくとも1つの圧電抵抗器をエピタキシャルに形成するステップと、
前記トレンチエッチングによって露出された前記アクティブ層の前記一部分の下に配置された前記埋込酸化膜層の一部分を除去するステップと
を備える方法。 - 前記注入された導電性不純物をアクティブ化するステップと、
前記SOI基板の前記上部表面上に薄い二酸化シリコン層を形成するステップと
をさらに備える、請求項12に記載の方法。 - 少なくとも1つの圧電抵抗器を形成するステップが、
前記トレンチエッチングによって露出された前記アクティブ層の前記一部分上に圧電抵抗器層を形成するステップと、
前記圧電抵抗器層の一部分上に第3のフォトマスクを形成するステップと、
前記圧電抵抗器層のマスクされていない部分をエッチングするステップと
を備える、請求項12に記載の方法。 - 前記基板の前記上部表面上にシャドーマスクを形成するステップと、
前記シャドーマスク内の窓を通して前記SOI基板の前記上部表面上に接触パッドをスパッタ堆積するステップと
をさらに備える、請求項12に記載の方法。 - 埋込酸化膜層の一部分を除去するステップが、
プルーフマス領域の下に配置された前記埋込酸化膜層の一部分を除去するステップ
をさらに備える、請求項12に記載の方法。 - 前記埋込酸化膜層の一部分を除去するステップが、
前記トレンチを通して前記埋込酸化膜層の一部分を蒸気エッチングするステップ
を備える、請求項12に記載の方法。 - 少なくとも1つの圧電抵抗器を形成するステップが、
第1の圧電抵抗器を形成するステップと、
前記第1の圧電抵抗器を前記第1のトレースと電気的に結合するステップと
を備える、請求項12に記載の方法。 - 少なくとも1つの圧電抵抗器を形成するステップが、
第2の圧電抵抗器を形成するステップと、
前記第2の圧電抵抗器を前記第1のトレースと電気的に結合するステップと、
前記第1の圧電抵抗器を前記第2のトレースと電気的に結合するステップと、
前記第2の圧電抵抗器を第3のトレースと電気的に結合するステップと
をさらに備える、請求項18に記載の方法。 - 前記第1のトレースと電気的連通する第1の接触パッドを形成するステップと、
前記第2のトレースと電気的連通する第2の接触パッドを形成するステップと、
前記第3のトレースと電気的連通する第3の接触パッドを形成するステップと
さらに備える、請求項19に記載の方法。
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