JP2013512792A - ギャップ停止部を有した微小電気機械システム(mems)およびそのための方法 - Google Patents
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Abstract
Description
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- 微小電気機械システム(MEMS)を形成する方法において、
キャップ基板を提供するステップと、
支持基板を提供するステップと、
該支持基板上に導電材料を堆積するステップと、
該導電材料のパターニングを行って、ギャップ停止部と接点とを形成する導電部分を残すステップであって、前記ギャップ停止部が、開口によって前記接点から分離される、前記ステップと、
前記接点上および前記開口中に結合材料を形成するステップであって、前記ギャップ停止部と接点とが、前記結合材料が前記開口から外側に延びるのを防止する、前記ステップと、
前記結合材料を形成するステップによって、前記キャップ基板を前記支持基板に取り付けるステップとを含む方法。 - 前記結合材料を形成するステップは、
前記導電材料上に半導体層を形成するステップと、
前記キャップ基板と半導体層とを加熱して前記結合材料を形成し、前記キャップ基板を前記支持基板に結合させるステップを含む請求項1に記載の方法。 - 前記導電部分上にスタックを形成するステップをさらに含み、前記半導体層を形成するステップは、前記スタックを形成するステップの一部を構成する請求項2に記載の方法。
- 前記導電部分上に前記スタックを形成するステップは、
前記導電部分上にシリコンからなるシード層を形成するステップと、
前記シード層上にシリコンとゲルマニウムとからなる第1層を形成するステップとをさらに含み、
前記半導体層を形成するステップは、第1層上にゲルマニウムからなる第2層を形成するステップとをさらに含む請求項3に記載の方法。 - 前記導電材料のパターニングを行うステップの前に、前記スタックのパターニングを行うステップをさらに含む請求項4に記載の方法。
- 前記導電材料上に酸化物を形成するステップと、
前記導電材料上に前記スタックを形成するステップの前に、前記酸化物のパターニングを行うステップと、
前記導電材料のパターニングを行うステップの後に、前記酸化物を除去するステップとをさらに含む請求項5に記載の方法。 - 前記キャップ基板を提供するステップは、前記キャップ基板の1つの面に接触して形成されたアルミニウム層を有するキャップ基板を提供するステップをさらに含み、前記結合材料を形成するステップの後に、前記アルミニウム層が前記結合材料に接触する請求項5に記載の方法。
- 前記結合材料は、アルミニウムとゲルマニウムとからなる共晶材料を含む請求項7に記載の方法。
- 前記導電材料を堆積するステップは、ドープした多結晶シリコンを堆積するステップをさらに含む請求項2に記載の方法。
- 前記キャップ基板を前記支持基板に取り付けるステップは、前記キャップ基板と前記支持基板との1つの領域にキャパシタを形成するステップをさらに含む請求項1に記載の方法。
- 微小電気機械システム(MEMS)を形成する方法において、
第1構造を提供するステップであって、該第1構造は、キャップ・ウェハと、該キャップ・ウェハの縁部に形成された第1導電材料とを含む、前記ステップと、
第2構造を提供するステップとを含み、該第2構造を提供するステップは、
支持ウェハを提供するステップと、
該支持ウェハ上に第2導電材料を堆積するステップと、
該第2導電材料における開口と、ギャップ停止部と、接点とを形成すべく、前記第2導電材料のパターニングを行うステップであって、前記開口は、前記ギャップ停止部と前記接点との間にある、前記ステップと、
前記接点上に半導体スタックを形成するステップとを含み、
前記方法は、半導体層を加熱することによって、前記第1構造を前記第2構造に結合するステップをさらに含み、それによって、前記半導体層は前記開口に流れ込み、前記ギャップ停止部および前記接点は前記半導体層が前記開口から流出するのを妨げる方法。 - 前記半導体層を加熱するステップは、共晶結合材料を形成すべく前記半導体スタックを加熱するステップ含む請求項11に記載の方法。
- 前記半導体スタックを形成するステップは、
前記第2導電材料上にシリコンからなるシード層を形成するステップと、
該シード層上に第1半導体層を形成するステップであって、該第1半導体層は、シリコンとゲルマニウムとからなる、前記ステップと、
前記第1半導体層上に第2半導体層を形成するステップであって、該第2半導体層は、ゲルマニウムからなる、前記ステップとを含み、
前記共晶結合材料を形成すべく前記半導体スタックを加熱するステップは、
共晶結合材料からなるアルミニウムとゲルマニウムとを形成するステップとを含む請求項12に記載の方法。 - 前記第2導電材料のパターニングを行うステップの前に、前記スタックのパターニングを行うステップをさらに含む請求項13に記載の方法。
- 前記第2導電材料上に酸化物を形成するステップと、
前記半導体スタックを形成するステップの前に、前記酸化物のパターニングを行うステップと、
前記第2導電材料のパターニングを行うステップの後に、前記酸化物を除去するステップとをさらに含む請求項14に記載の方法。 - 前記第2導電材料を堆積するステップは、ドープした多結晶シリコンを堆積するステップをさらに含む請求項13に記載の方法。
- 前記第1構造を前記第2構造に結合するステップの後に、前記第1構造と前記第2導電材料とは、前記ギャップ停止部の高さと略等しい寸法だけ互いから分離される請求項11に記載の方法。
- 支持基板と、
所定の高さで前記支持基板上に形成された接点と、
所定の高さまで隣接して形成されたギャップ停止部と、
前記接点上で且つ前記接点と前記ギャップ停止部との間に形成された結合材料であって、前記接点と前記ギャップ停止部とは、前記結合材料が前記所定の高さにおいて前記ギャップ停止部と前記接点とを超えて延びるのを防止する、前記結合材料と、
前記結合材料に接触する金属層と、
該金属層上のキャップ基板とを備える微小電気機械システム(MEMS)。 - 前記結合材料は、アルミニウムとゲルマニウムとからなる共晶材料を含む請求項18に記載のMEMS。
- 前記接点と前記ギャップ停止部とは、多結晶シリコンからなる請求項18に記載のMEMS。
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