JP4777510B2 - マイクロシステムをインサイチュで気密的にカプセル封入する方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインサイチュ（in situ）でマイクロシステムを気密的にカプセル封入するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板に装着された少なくとも１つのマイクロシステムがインサイチュに製作された金属カプセルにカプセル封入される。「装着」は予め製作したマイクロシステムを基板の上に置くこと、または基板にインサイチュにマイクロシステムを製作することのいずれかを意味する。好ましくは、いくつかのミクロン単位の寸法のマイクロシステムが同一の基板の上に共に製造される。マイクロシステムを封入するカプセル封入は気密的に密封され、かつ、前記マイクロシステムがカプセル内で自由に動くことができるようにしておく必要がある。
【０００３】
「マイクロシステム」は、カプセル封入された後も自由に動作することができるようにしておく必要がある３次元構造、すなわちリード接触器（reed contactor）、加速度計、マイクロモータ、ミクロン単位のセンサのような、マイクロ光電子機械装置（ＭＯＥＭＳ）またはマイクロ電子機械装置（ＭＥＭＳ）を意味する。マイクロシステムの構造は絶縁基板の上、または予め製作されている集積回路を含む基板の上に製作されてもよい。後者の場合には、集積回路の金属接触パッドを用いてマイクロシステムの一部を形成する金属層を堆積させ、前記集積回路にマイクロシステムを電気的に接続することが可能である。
【０００４】
同一出願人によるスイス特許第６８８２１３号に、リード接触器すなわちミクロン単位のストリップを持つ接触器およびその製造方法がある。接触器は、静止状態で互いにある距離にある金属ストリップを含み、ストリップは電解的手段によりいくつかの段階によって作られ基準設置面に取り付けられている。ストリップは、電解法で堆積された鉄とニッケルとの合金で形成されている。その合金は強磁性であるという特性を持つため、磁場が通過して引き合う力が生じるとストリップは互いに接触することができる。この接触器は、例えばエポキシ接着材料を用いて基準設置面上に固定されている中空のカバーの下にカプセル封入されている。基準設置面は、ガラス基板またはシリコン基板の表面を酸化することにより得られる絶縁層でよい。カバーは、化学エッチングで空隙を形成したガラス板で形成される。この板は、エッチングした空隙それぞれに各接触器を密閉できる。板は、基準設置面上に接着されるか、共晶はんだまたは陽極はんだによりはんだ付けされてよい。最終処理において、製作され密封された多数の接触器は、切断つまりダイシング処理により分離される。
【０００５】
この型の実施形態において、接触器を製造する基板とは別にガラス板を機械加工することが必要である。これは欠点を生み出す。更に板は、エポキシ接着材料を用いて基板面に正確に接合される必要がある。エポキシ樹脂は、水を吸収して接触器の作動を妨げる可能性のある物質を脱気するため、密封は長期間に亘って気密的ではない。他の実施形態において、接触器をカプセル封入する熱処理は、破壊的なこともある。
【０００６】
スイス特許第６８８２１３号において、金属ストリップ間の接触抵抗を測定する際に、接触器をカプセル封入する前には同一の基板に製作された全ての接触器の接触抵抗の平均が１０オーム付近に集中することにも留意されたい。そのカプセル封入の後、接触抵抗の平均は、１０から６０オームに上昇するのが測定された。
【０００７】
欧州特許第０ ３０２ １６５号には、打抜き加工により形成され、集積回路の金属ドームとして働くスズ薄板が開示されている。打抜き薄板は、次に、集積回路をドームの下に閉じ込めるように、集積回路が配置されているベースプレート上に接合される。続いて、組立体全体はポリスチレンの層で被覆される。上に説明したように、接着材料は、マイクロシステムに対して汚染を引き起こすことがある。その結果、接着材料は、気密的カプセル封入を保証できない。また、打抜き加工ではインサイチュでドームを設計することができない。更にこのような打抜き薄板は、各マイクロシステムに個々に配置する必要があり、同一の基板に装着された数個のマイクロシステムのカプセル封入が複雑になる。
【０００８】
マイクロ機械と電子との複合装置の分野において、犠牲層を用いることはすでに知られている。例えば集積回路とセンサとの間に金属橋を製作したいと考える場合を挙げることができる。一方、マイクロシステムを気密的に金属でカプセル封入する場合に、犠牲層を用いることは知られていない。
【０００９】
米国特許第５，７９８，２８３号は、少なくとも１つの電子回路を持つマイクロ電子機械装置を製造する方法を開示している。例えばシリコンで製作された基板に、マイクロ機械を収容するために空隙がエッチングされる。マイクロ機械は、自由に動くことができる部材を得るために、異なるポリシリコンの層を用いて組み立てられる。装置は、集積回路を製作する次に続く段階を実行することができるように、シリコン酸化物または窒化物の層を用いて保護される必要がある。マイクロ機械装置の保護は、７００℃より高いこともあるドープ剤拡散温度（例えばホウ素、リン）からそれを保護するために必要である。このような温度は、融点が低いある特定の金属で設計された前記マイクロ機械装置の部材を部分的に破壊することもある。このような保護層はまた、ポリシリコンが回避するべく関わっていれば、前記部材のドーピングを避けることを可能にする。
【００１０】
集積回路の作業が終了すれば、ＳｉＯ２またはＳｉ３Ｎ４層の上に置かれた保護層に配置された２つの開口部により、ＳｉＯ２またはＳｉ３Ｎ４層が化学エッチングで部分的に除去される。このようにして、マイクロ機械装置を解放し、自由に動くことができるようにしておくことができる。除去の際には、集積回路がマイクロ機械装置に隣接して組み立てられているため。側方のエッチングが大きくなりすぎないように事前の対策が必要がある。
【００１１】
保護層に２つの開口部を設ける代わりに、１つの多孔性ポリシリコン層のみを用いて、化学エッチング、特にフッ化水素酸を用いることによりポリシリコン層を介してＳｉＯ２またはＳｉ３Ｎ４層を除去し、その後脱イオン水ですすぐことが考えられても良いであろう。
【００１２】
前記特許の方法にはいくつか欠点を挙げることができる。まず、カプセル封入に非金属層が用いられている。更に、マイクロ電子の分野で用いられるのと類似のエッチング技術により、マイクロシステムを収容するために予め基板に空隙を設ける必要がある。また、マイクロシステムは、対応する集積回路が高温に耐え得る層で製作される際に保護される必要がある。従って、気密的に金属でカプセル封入するために、金属層を特に電解的手段を用いて前記マイクロ機械装置に堆積させることは当然である。
【００１３】
欧州特許第０ ４３５ ５３０号は、金属層の１つが電解的手段により堆積された金属層により気密密封された電子システムを開示している。電子システムは、高密度相互接続（ＨＤＩ）を持つ異なる集積回路の組み合わせである。このような回路は、ガラスまたはセラミックの基板のマイクロ機械処理された空隙に収容され、ポリマーを用いて接合される。第１の金属層、特にクロムまたはスズの層は、異なる回路の相互接続のために張り出している誘電体層上にスパッタリングされる。第１の層は、構造全体を被覆し、基板の表面に接触することになる。続いて、第１の層の上に第２の金属層が電解的手段で堆積され、回路を妨害する可能性のある種々の汚染部材に対して厚い保護層を生成する。
【００１４】
欧州特許第０ ４３５ ５３０号は、リード型接触器のようなマイクロシステムのカプセル封入の製作を教示していない。欠点の１つは、回路を接合するのに用いられているポリマーが気体を生成、すなわち脱気することである。このため、それは、接触器の適切な作動に関して目立つであろう欠点を生じる。更に、カプセルを形成する次の金属層の堆積の後に除去される犠牲金属層を介して金属カプセルを生成することは考えられていないことに留意されたい。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的の１つは、前述の先行技術の欠点を克服する、インサイチュでマイクロシステムを気密的にカプセル封入する方法を提供することである。
本発明の他の目的は、最高３５０℃より低い温度でマイクロシステムをカプセル封入するために、金属層の電着により金属カプセルを製作できるようにすることである。これにより、特に７００℃を超え、１３００℃になることもある温度で集積回路に対してリンまたはホウ素の拡散が起こる先行技術の方法の欠点を克服する。
本発明の他の目的は、気密的にカプセル封入した後に接触抵抗値のばらつきが大きくなるのを避けることである。マイクロシステムは、不活性または還元ふん囲気内になければならない接触器である可能性もある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
他の目的に加えこのような目的は、第１フェーズで、基板に堆積した金属接着層で囲まれるいくつかのマイクロシステムが共通の基板に装着されているマイクロシステムをインサイチュで気密的にカプセル封入するための方法の結果として達成される。この方法は、第２フェーズで、共通の堆積操作で、オーバーラップさせて各マイクロシステムを完全に覆うために、第１の金属層が各マイクロシステムおよび各マイクロシステムを囲む接着層の環状ゾーンに堆積される段階と、前記第１の層の表面の大部分を覆うように、第２の金属層が電解的手段で第１の層および接着層に堆積される段階であって、第１の層の金属が接着層、第２の層、及び、マイクロシステムの金属とは異なり、また前記第２の層が第１の層へ達するマイクロシステム１つ当たり少なくとも１つの通路を残している堆積される段階と、第１の層が第２の層に配置されている各通路を介して選択的な化学エッチングにより除去される段階と、第２の層の各通路が閉じられるか密封されて、各マイクロシステムを気密的に密閉する金属カプセルを得る段階とを含むことを特徴とする。
【００１７】
本発明の方法の有利な点の１つは、いくつかのマイクロ構造が装着されている基板を同時に処理できる手段を用いて、気密的に金属でカプセル封入することである。したがって、マイクロ構造は例えばインサイチュで基板上に製作される。しかし、予め製作され、後に基板上に配置されてもよい。
【００１８】
本発明の方法の他の有利な点は、基板上に製作されてマイクロシステムを密閉している金属カプセルが、接着材料を用いずに保持されていることにある。その接着材料は、一般的にマイクロシステムを妨害しがちな金属カプセル内の汚染成分を脱気できるポリマーを包含している。
【００１９】
こうして、金属層の堆積を用いてマイクロシステムの金属カプセル封入を作り出すことが考えられた。金属層の１つは犠牲層として働く。更に、少なくとも最終的な金属層は、電解的手段により、基板の絶縁層に良好に接着する金属接着層に堆積される。
【００２０】
このカプセルを製作するために、犠牲層と呼ばれる第１の金属層が、好ましくは電解的手段により、マイクロシステム全体および各マイクロシステムを囲む接着層の環状ゾーンに堆積される。第１の層は、オーバーラップにより各マイクロシステムを完全に覆うことができる。第１の層を堆積した後には、覆われたマイクロシステムはドーム形に見える。次に、第２の金属層が電解的手段により第１の層上に堆積され、前記第２の層は、第１の層へ達する通路を持つ。
【００２１】
第１の層は、第２の層、接着層、及び、マイクロシステムを形成する金属とも異なる金属で形成される。第１の層は、犠牲層として働き、第２の層にある少なくとも１つの通路を介して化学エッチングすることにより選択的に除去され、金属カプセルを製作することができる。最終的なカプセル封入段階において、気密的にカプセルを密封するために、カプセルの内部でマイクロシステムを不活性または還元ふん囲気の中に保ちつつ、第２の層にある１つまたは複数の通路を密封する必要がある。
【００２２】
「金属」は、ある特定の金属に依存している全ての金属合金を含む。
電着技術は、マイクロシステムの高品質なカプセル封入を低価格でもたらす。
本発明の他の有利な点は、米国特許第５，７９８，２８３号に記載のようにマイクロシステムに隣接して配置される集積回路を続いて製造する際に、マイクロシステムを保護する必要がないことである。例えば、マイクロ接触器の場合には、このようなカプセル封入の段階は周囲温度でも行える。
【００２３】
方法の準備フェーズにおいて、例えば、少なくとも１つの表面が絶縁性である基板上に、マイクロシステムを外面と電気的に接続するための導電ストリップを形成してもよい。次にストリップの中央部分に絶縁体を製作する。更に表面の金属被覆は、ストリップの１つの端部と接続し、ストリップの絶縁体の上を通過する。また、この方法の第１フェーズにおいて、カプセル封入されることになっているマイクロシステムが基板に装着される。第２フェーズにおいて、オリフィスを閉じることにより金属カプセルが形成される。その後基板を切断して多数のカプセル封入されたマイクロシステムを得ることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明は、本発明による方法の非限定的実施形態例を示す図面を参照して更に理解されるであろう。
【００２５】
図１から図５は、本発明の方法の第１の実施形態による、マイクロシステムをインサイチュで気密的にカプセル封入する種々の段階を示す。単純化するために、これらの図には単一のマイクロシステムを示しているが、実際には、共通の基板の上に同時にカプセル封入されるいくつかのマイクロシステムが装着されている。
【００２６】
図１ａおよび図１ｂは、基板１の一部を示しており、この基板は、ガラスまたはセラミック板のような完全な絶縁体、または、例えば表面が酸化されて絶縁性になっているシリコン製の基板でよい。基板の寸法は、集積回路が製作されているシリコン基板の大きさ、例えば、６インチ（１５２．４ミリメートル）でもよい。図１ａおよび図１ｂに見られる基板の一部は、同一の基板に共通して製作されたマイクロシステムの１つの寸法に対応している。
【００２７】
図１ａおよび図１ｂに示す方法の第１フェーズにおいて、まず第１に、基板１の絶縁表面に導電層を堆積し、導電ストリップ２を形成させる。次に、絶縁層３が導電ストリップ２の中央部のみに堆積され、絶縁された電気通路を形成する。最後に、金属接着層４を絶縁層３の上から更に基板に堆積する。この接着層により、基板をのこ引き、つまりダイシングした後に、マイクロシステムの電気的接続用に、導電ストリップの１つの端部にのみ接続されている電気的端子５を形成することが可能な金属被覆表面が得られる。この接着層は、マイクロシステムおよびカプセルの組立に耐えることができる。接着層は最終的に、相当な厚さの金属層とすることができる電着段階のための導電面を形成する。
【００２８】
導電ストリップ２を形成する導電層は、基板にしっかりと接着し、次の絶縁層３をしっかりと接着させる必要がある。導電層は、金属接着層４と調和し、かつ、２つの金属層を接続する接続点での電気抵抗が小さいことが必要である。絶縁層が先端を完全に覆うために、先端は負の勾配を持たないか、コーニス（cornice）を形成することが重要である。導電ストリップ２は、アルミニウム、金、チタン、銅、クロム、タングステン、または、チタン−タングステンの合金などの材料で製作さる。ストリップはカプセル封入の後、マイクロシステムを外部と電気的に接続するのに有用である。
【００２９】
絶縁層は絶縁基板１や導電ストリップ２に、例えばシリコンまたは窒化シリコンＳｉ３Ｎ４のようにしっかりと接着される必要がある。更に絶縁層は、内部応力がほとんどなく、基板の熱膨張係数に近い熱膨張係数を持ち、導電ストリップの先端を完全に覆う必要がある。
【００３０】
金属接着層４は、基板１および絶縁層３にしっかりと接着される必要がある。金属接着層４は、スイス特許第６８８２１３号に具体的に記載されているように、すなわち、まず第１にチタンまたはクロムを堆積し、次に、酸化に対する保護層として働く金で覆うように、製作してもよい。第２の金属層は次の金属層を電着するための金属ベース表面として働く。第１の金属層を整形するための化学エッチング製品は知られているため、説明しないことにする。環状ゾーン７ａは、図１ａおよび図１ｂに点線で示されており、次の金属層を堆積する位置を示す。
【００３１】
接着層上にはんだ付けを使用する場合には、接着層のベース層を準備することが必要である。そのベース層は、３つの金属層で製作される。第１の金属層は、チタンまたはクロムで形成され、ベース層を基板に固定することを可能にする。第２の金属層は、ニッケルまたはパラジウムまたはロジウムまたはルテニウムまたはプラチナまたはモリブデンまたは他の材料で形成され、はんだがある場合には拡散障壁として働く。最後に第３の金属層は、金で形成され、特に第１の金属層の酸化に対する保護層として働く。
【００３２】
図１ｂにおいて、金とスズの合金（Ａｕ−Ｓｎ）またはスズと鉛の合金（Ｓｎ−Ｐｂ）のはんだ隆起１３を所定の位置で接着層の一部として形成することもある。このようなはんだ隆起は以下に示すように、カプセルの一部を隆起上に熱圧縮する際に、金属カプセル内にある通路をしっかりと閉じるのに用いられる。金とスズの合金は、重量でスズ２０％および金８０％から形成され、スズと鉛の合金は、重量でスズ６０％および鉛４０％から形成される。
【００３３】
図面に示していない実施形態において導電ストリップ２の代わりに、基板の絶縁部分か、全体が絶縁体の場合は基板を通過する導電性の孔を設けるか、または導電基板に絶縁された導電性の孔を設けてもよい。絶縁基板は、ガラス板またはセラミック板でよい。このような孔は基板の１つの側面ではマイクロシステム６に接続し、反対側では金属パッドに電気的に接続して、マイクロシステムがカプセル封入されても外部と接続することができる。
【００３４】
上に示した実施形態のように、導電孔が基板を通って作られている場合には、導電ストリップ２の絶縁段階３が考慮されないことは明らかである。
【００３５】
導電ストリップ２を導電孔、特に金属被覆孔に置き換えた場合は、接着層は、マイクロシステムの電気的接続金属パッドを持つ金属通路を備えるようには整形されない。この場合、パッドは基板の裏側に作られる。その場合、接着層は、カプセルを作る金属層を電解的手段で堆積するために各マイクロシステムを囲むだけでよい。
【００３６】
マイクロシステムを支持するためにシリコン基板を用いる場合には、基板に堆積される導電ストリップは、シリコンの導電通路で置き換えてもよい。このような通路は、ｎ型基板にｐ型のドーパントを用いるか、ｐ型基板にｎ型のドーパントを用いる拡散で製作される。その導電通路の各端部は、酸化シリコン製の絶縁層に設けられた窓により金属的に接続される。この実施形態の有利な点の１つは、静電気保護が約束されることである。
【００３７】
マイクロシステム６は、例えばリード接触器でもよく、以前に堆積された層を損傷することなく構築または装着される。金属ストリップを持つ接触器を構築するために、例えばスイス特許第６８８ ２１３号に記載されているように、フォトレジストおよびそれを露光するマスクを用いるいくつかの段階によって金属層を構築する、電着技術もまた用いられる。これにより形成されたマイクロシステムは、導電孔または導電ストリップ２の１つの端部に接続される。
【００３８】
インサイチュで前記マイクロシステムを製作する代わりに、別に製造して、その後、電気接続のために準備された導電ストリップまたは導電孔の一端に電気接続して同じ基板に各々取り付けてもよい。
【００３９】
図２ａおよび図２ｂにおいて、第１の犠牲金属被覆層７が、特に電解的手段でマイクロシステム上に、及び、図１ａおよび図１ｂにおいて各マイクロシステムの周囲に図示した環状ゾーン７ａ上に堆積される。この第１の金属層は、特に銅または銅合金で作られており、各マイクロシステムを完全に覆っている。
【００４０】
金属接着層は、１つのマイクロシステムか他のマイクロシステムへと分離されていない。このため、金属接着層は、全てのマイクロシステムを覆っている第１の層の種々の部分の電着に使用することができる。基板上の接着層の１つの位置が電源端子に接続される。また、この実施形態において、第１の層の各部分にある１つまたは２つの開口部８が環状ゾーン内に設けられている。その開口部は、次の金属層を堆積する際に、１つまたは２つの金属支持柱を形成するために接着層４に連結するのに使用される。
【００４１】
この第１の犠牲層７は、銅または銅合金などの金属でできており、異なる金属でできている他の金属層に対して選択的に溶解させることができる。第１の犠牲層７は、内部応力をほとんど含まず、優れたレベリング特性を持つ必要がある。
【００４２】
犠牲層を電着するために、マイクロシステムおよび接着層は、まず最初にフォトレジスト層で覆われる。フォトレジストはマスクを介して露光される。フォトレジストの種類に応じてフォトレジストの露光部分または非露光部分が除去される。フォトレジストの除去部分は、マイクロシステムおよび各マイクロシステムを囲む接着層の環状ゾーンに金属層を残す箇所である。これにより、第１の金属層は、各マイクロシステムおよびそれを取り囲む環状ゾーンの上にのみ堆積することができる。続いて、フォトレジストの残りが除去され、第１の層で覆われた各マイクロシステムの周りに設けた開口部８を介して接着層へ接近できるようにする。接着層の環状部分の一部は、導電ストリップの絶縁体３の上に位置する。このため、犠牲金属層の堆積は、マイクロシステムに接続するストリップの端部を短絡するのみである。
【００４３】
このような各マイクロシステムを覆う金属のドームを生成するために、金属層は、電解的手段とは異なる方法で堆積してもよい。例えば前記金属層は、温度限界である３５０℃を超えることを必要としない熱蒸着または陰極スパッタリングにより堆積してもよい。しかし、このような他の方法は時間がかかり、従って費用もかかる。
【００４４】
図２ａおよび図２ｂに見られる第１の金属層の開口部８は、第１の層で完全に囲まれている。しかし開口部８は、前記第１の層の端から始まり平面的にＵ字形の開口部の形態に設計されてもよかったことは当然理解されるであろう。当業者は、第２の金属層を堆積する際に、柱または補強部分を生成することができる開口部の全ての形を見つける方法を知るであろう。
【００４５】
図３ａおよび図３ｂにおいて、金属カプセルは、電解的手段で第２の金属層９を第１の犠牲金属層７および接着層４上に、または、第１の層の一部を取り囲む接着層の環状ゾーン上に堆積することにより製作される。前記第２の層９は、好ましくは金または金合金、または可能性としてはクロムまたはクロム合金のような他の金属で形成される。１つまたは２つの向かい合う通路１０が前記第２の層４に設けられ、他の金属層に対して第１の犠牲層７を選択的に溶解させるために、第１の犠牲層７へ接触することができる。前記通路１０は、長楕円形で示されているが、円形でも正方形でもよいことは明らかである。
【００４６】
前記第２の層９の堆積で作られた各柱１４つまり補強部分は、通路１０の１つと、対応するマイクロシステム６との間に配置されている。このカプセルは結果的に、２つの通路１０を除いてその周縁部で気密に密封されている。更に、カプセルの２つの支持柱１４は、カプセルの通路を閉じる最終的な段階で生じることがある如何なる変形も阻止することができる。カプセルの金属は、展性があり、内部ひずみがほとんどなく、良好な被覆特性および極めて低い気孔率を持つ必要がある。
【００４７】
各支持柱１４を囲んでいる第１の犠牲層７は、以下に図４ａおよび図４ｂで説明するように、化学エッチング液により除去することができる。第１の層を溶解するために、各カプセルの通路１０を通過して、前記柱１４の周りに化学エッチング液を通す。前述の通り当然、第１の層７のみが各柱つまり補強部分の少なくとも１つの側面上を通る必要があり、化学エッチングの段階の間にその層を除去することができる。
【００４８】
カプセルを製作するために１つの通路１０および単一の支持柱１４のみを考えることができるが、犠牲層７を除去するために２つまたはそれ以上の通路を持つことが好ましい。例えば、２つの向かい合う通路１０を持つことにより、処理液を流して犠牲層を除去し、カプセルの内部をきれいにするのが容易になる。
【００４９】
第１の金属層７の堆積に関して図２ａおよび図２ｂを参照して説明したように、フォトレジスト層（図示しない）もまた使用される。このフォトレジストは、マスクを介して露光され、第１の層および第１の層の各部分を囲んでいる接着層の環状ゾーンへ達するようにフォトレジストの一部を除去することができる。環状ゾーンは、絶縁層３の上方に位置し、マイクロシステム６が外部と電気接続するための導電ストリップ２の末端とは接触しない。
【００５０】
基板１を通る導電孔がマイクロシステム６の外部との接続に用いられる場合には、第２の金属層９の堆積は、当然、環状ゾーンを超えて基板全体に起こってもよい。しかし通路１０は、犠牲層７へ達するように形成される必要がある。
【００５１】
図４ａおよび図４ｂにおいて、マイクロシステム６の金属、例えば鉄およびニッケルをエッチングすることなく、犠牲被覆層７は、２つの通路１０を介して選択的に化学エッチングすることにより溶解される。化学エッチング液は、化学エッチングによっても、犠牲被覆層７との激しい反応によっても、マイクロシステム６または金属カプセル９に損傷を与えるものであってはならない。また、金属カプセルを最終的に密封した後に、金属カプセル内に脱気する傾向のある如何なる反応生成物もあってはならない。
【００５２】
図５ａおよび図５ｂにおいて、カプセル封入されたマイクロシステム６は、依然として基板に固定されている。この段階において、金属カプセルの通路１０は、不活性または還元性ふん囲気で密封される必要がある。カプセル内に保護気体を噴霧する適切な器具１２を近づける。カプセルの元の雰囲気が除去されれば、器具が各通路１０の周りの部分１１を圧縮する。次に、器具が熱圧着または超音波により部分１１を接着層４のベース層の上に接合する。この作業の後、金属カプセルは不透水的に密封される。支持柱１４はこの段階において、マイクロシステム６の方向に伝わる変形を防ぐために用いられる。このように、金属カプセル９は、マイクロシステム６の上方に気密保護を形成する。
【００５３】
図５ｃにおいて、カプセルを閉じるのに必要な力を減少させるために、上記のように接着層の一部を形成するはんだ隆起１３が用意される。前記はんだ隆起上にある金属層９の通路１０の周囲の部分１１を熱圧着すると、前記隆起の溶融と通路１０の不透水的密封とを確実にする。
【００５４】
最後の段階は、図面には示していないが、多数のカプセル封入されたマイクロシステムを切断またはダイシングすることにより基板から分離する段階から成る。このように、カプセル封入されたマイクロシステムは、例えば通常の周囲条件で使用することができる。機械的保護を更に確実にするために、切断する前か後に、各マイクロシステムを樹脂層で被覆することさえ可能である。
【００５５】
最後の金属層９がクロムから作られている場合には、支持柱を製作しなくてもよい。クロムは延性がないため、通路１０が閉じられている時にクロムの変形を避ける必要がある。その場合、はんだ滴を各通路に堆積させて固めることにより、不透水的に各金属カプセルを閉じることが可能になるであろう。しかし、金または金合金がカプセルを製作するのにより適切である。なぜなら、それらは、延性があって種々の化学エッチング液に抵抗性を有するためである。
【００５６】
マイクロシステム６は、シリコンウェーハの上に作られた酸化シリコンの層であることが可能な板または絶縁基板の上に組み立てられており、最終的なカプセル封入の前には全体の高さが５０ミクロン程度である。金属カプセルが完成すると、全体の高さは１００ミクロンまたは更に最大１５０ミクロン程度になることもあり、カプセルの金属の厚さは１５から２０ミクロン程度である。このように、コンパクトな構成部品が本発明の方法により製造される。
【００５７】
方法の全段階が単一の面に実施される場合には、カプセル封入の後、基板が切断またはダイシングされる前に、基板の背面を化学エッチングすることにより基板の厚さを減少させることを考えてもよい。これを実行するためには、カプセル封入したマイクロシステムを持つ側の基板を損傷しないように、必要な予防措置をとる必要がある。しかし、基板が初めから薄ければ、カプセル封入する方法の最後で厚さを減少させる必要性が生じない。
【００５８】
電着技術の結果、厚い金属層を堆積することができ、この厚さは熱蒸着または陰極スパッタリングでは達成するのが困難である。電着技術は、カプセルを作るのに金が使用されているにもかかわらず、そのような厚さに対して費用がかからず、製造時間も短い。これに比較してみると、マイクロシステムを設置または構築して次に密閉するための陥凹が設けられる先行技術による基板に独立したガラス板の設計は、時間と費用がかかる。
【００５９】
図６から図９は、本発明の方法の第２の実施形態により、マイクロシステムをインサイチュで気密的にカプセル封入する段階を示す。このような図面の部材は、図１から図５の部材に対応しており、同一の参照番号を持つことに留意されたい。
【００６０】
図６ａおよび図６ｂにおいては導電ストリップおよび絶縁層は示されていない。特に銅または銅合金で作られた第１の犠牲金属層７は、マイクロシステム６を完全に覆うように、特に電解的手段で接着層４の環状ゾーンおよびマイクロシステム６の上に堆積される。犠牲層７の２つの延長部１５は、マイクロシステム８を覆っている部分より幅が狭く、接着層４のはんだ隆起１３の上を通る。この２つの延長部１５は、以下で検討する第２の金属層の通路を生成するのに用いられ、２つのはんだ隆起１３と同じく、犠牲層７の両側に配置される。
【００６１】
図７ａおよび図７ｂにおいて、特に金または金合金で作られた第２の金属層９は、電解的手段で犠牲層７の上に、及び、接着層の一部の上に堆積される。この層９は、各延長部１５を完全には覆わないように、平面図においては各延長部１５の端部付近で終結する矩形となっている。このようにして通路１０が、延長部１５が第２の層９から延びた結果として作り出される。
【００６２】
図７ｃは、図７ａの線ＶＩＩ−ＶＩＩで切った断面図であり、種々の層の重ね合わせを示す。絶縁基板の上において金属接着層４は、特に金とスズとの合金で形成されたはんだ隆起１３を含む。犠牲層の延長部１５は、はんだ隆起１３の上を通る。第２の金属層９は、犠牲層の上を通り、延長部の各々の側ではんだ隆起１３にも接続される。
【００６３】
図８は、通路１０を介して化学エッチングを用い、犠牲層を除去したところを示す。通路は、第２の層から延びる犠牲層の延長部により得られる。そのように除去すると、マイクロシステム８は、金属カプセル９の内部で自由である。
【００６４】
図９は、器具１２を用いてはんだ隆起１３の上に位置する第２の層の一部を圧縮し、カプセル９を密閉するところを示す。これら部分を圧縮する間に、はんだ隆起１３は熱せられて溶融し、そして通路１０を密封する。通路の寸法が第２の層９の２つの補強された側においてより小さい場合は、第１の実施形態と同様に、補強柱を準備する必要はなくなる。通路１０の境界となる部分を圧縮してもマイクロシステム６を損傷することには決してならない。
【００６５】
図１０から図１５は、本発明の方法の第３の実施形態により、インサイチュでマイクロシステムを気密的にカプセル封入するための段階を示す。このような図面の部材は、図１から図５の部材に対応しており同一の参照番号を持つことに留意されたい。
【００６６】
図１０は、特に銅または銅合金でできている犠牲金属層７が、特に電解的手段でマイクロシステム６を完全に覆うために、マイクロシステム６を囲む金属接着層４の環状ゾーンおよび前記マイクロシステムに堆積したところを示す。マイクロシステム６の上に堆積している犠牲層７は、それぞれのマイクロシステムの周りの限られた環状ゾーンにのみ堆積されるため、同一基板１上にある隣接するマイクロシステムの犠牲層と電気的には接続しているが、接触してはいない。
【００６７】
図１１は、特に金または金合金でできた第２の金属層９、及び、特に銅または銅合金でできた、犠牲層に類似の第３の金属層１６を電解的手段で連続して堆積したところを示す。このような層は、犠牲層７の上方、及び、犠牲層７を囲む環状ゾーン上に堆積される。犠牲層７へ達する２つの通路１０が２つの層９および１６に作られる。通路の形は、長楕円、円形、または、正方形で可能であろう。
【００６８】
連続する２つの金属堆積には、同一のフォトレジスト層が用いられる。第２の金属層９は、厚さが薄く、０．５ミクロン程度であるが、第３の金属層１６は、厚さが２０ミクロン程度であり、最終的な金属カプセルが機械的な応力に抵抗するようにしている。これにより、第２の層が金または金合金で作られることが好ましい場合にも、費用がかからず、十分に厚いカプセルを作ることができる。
【００６９】
第３の金属層１６は、犠牲層と同一の電解漕を使用するために犠牲層と同一の金属で作ることが好ましい。しかし、如何なる化学エッチング剤からも第３の金属層１６を保護することが必要である。このため図１２に示すように、第２の層と同一の金属でできた第４の金属層１７が、第３の層および第３の層を囲む環状ゾーンに堆積される。第４の金属層は、通路１０を開放したまま第２の層と接続する。第３の層は、結果的に第２の金属層と第４の金属層との間に完全に挿入されるため、犠牲層７を除去するための如何なる化学エッチング液からも保護される。第４の層の厚さは、０．５ミクロン程度である。
【００７０】
図１３は、化学エッチング液を通路１０に通すことにより犠牲層７を除去したところを示しており、第３の層は、第２および第４の層により保護されている。
【００７１】
図１４および図１５は、犠牲層を除去した後の構造を示しており、マイクロシステム６は、カプセル内で自由に動くことができる。例えば接触器の場合には、接触器の金属ストリップが自由に動くことができる。次にはんだ滴１８は、器具（図示しない）で各通路１０上に矢印ｆの方向にもたらされ、通路を密封し、カプセルを気密的に密閉するために固まる。
【００７２】
図１６から図１９は、本発明の方法の第４の実施形態により、マイクロシステムをインサイチュで気密的にカプセル封入する段階を示す。図面の部材は、図１から図５の部材に対応しており、同一の参照番号を持つことに留意されたい。
【００７３】
図１６ａ、１６ｂ、及び、１６ｃにおいて、この方法の準備段階としてマイクロシステム６の周りに接着層４の一連のはんだ隆起１３が作られ、同じく、一連のはんだ隆起の内側の、マイクロシステムの隅の部分に案内部材２０が置かれる。これらの案内部材２０は、はんだ隆起１３および犠牲層７と異なる金属で形成されており、特に、はんだ隆起１３より高温に耐えるようになっている。案内部材２０は、以下に検討するように、カプセルを密閉する時に第２の層９を案内するのに使用される。
【００７４】
はんだ隆起は、マイクロシステム６に直接接触することなく、マイクロシステムの周縁部全体に亘って規則的に間隔をおいて配置することができる。犠牲層７は、はんだ隆起１３の上を通らないように、電解的手段でマイクロシステムおよび接着層４の環状ゾーンに堆積される。そのために、フォトレジスト・マスクが事前に設けられる。しかし、犠牲層の部分１９は、第２の金属層に通路を生成できるように、はんだ隆起の間の空間に配置される。図１６ｃにおいてその通路が図１６ａを線ＸＶＩＩ−ＸＶＩＩで切った断面図で示されている。
【００７５】
図１７において第２の金属層９は、電解的手段により犠牲層７およびはんだ隆起１３に堆積される。第２の層は、犠牲層７の周縁部を超えて延びないため、接着層４のベース層とは接触しない。その結果、はんだ隆起１３の間の空間に図１８に見ることができる通路１０を備えることができるように、犠牲層の部分１９が第２の金属層９からはみ出される。
【００７６】
図１８において犠牲層７は、部分１９つまり第２の層９の通路１０を介して、化学エッチング液を使用することにより除去されている。この第２の層９は、犠牲層を除去すると、一連のはんだ隆起１３の上に載ってマイクロシステム６を保護している屋根のように見える。
【００７７】
金属カプセルを気密的に密閉するところを図１９に示す。各々のカプセルに入った全てのマイクロシステムを持つ基板１をオーブンに入れ、熱波２１をはんだ隆起１３に当てて溶かす。はんだ隆起１３が溶けるとすぐに、カプセル９は、それ自身の重みおよび毛細管現象によりｖ方向に下がり、通路をすべて密封することによりマイクロシステムを気密的に密閉する。はんだ隆起１３が溶けると、カプセルは、固定された支持点を失うため、水平方向に移動してマイクロシステムに接触することもある。図１６から図１９に４つ示されている案内部材２０は、カプセルが水平方向に大幅に移動し、マイクロシステム６の適切な作動を妨害する可能性のある位置で、はんだ隆起１３により接着層に固定されるのを防ぐために設けられている。
【００７８】
図１６から図１９には、説明のために案内部材２０が棒の形で示されているが、この部材は他の形を取ることもできるため、限定的なものではない。例えば、マイクロシステム６の２つの対向する隅部に近接して配置された２つの案内部材２０のみを使用してもよい。これらの２つの案内部材は、円筒形でもＬ字形でもよい。当然、第２の層９の下降が確実に垂直方向だけに起こるようにできれば、案内部材は、必ずしも使用しなくてもよい。
【００７９】
はんだ隆起１３は、金とスズの合金またはスズと鉛の合金でできており、前記隆起に載っている第２の層９は、金または金合金でできているため、熱波２１によってはんだ隆起１３が溶けると、隆起の合金が第２の層に拡散する危険がある。その結果、溶融材料の量が多すぎると、もはやマイクロシステムに十分な広さを確保できなくなりやすい。そのような拡散を防ぐために、はんだ隆起１３と第２の層９との間に拡散障壁を設置する方法を当業者は知っているであろう。
【００８０】
図２０および図２１は、本発明の方法の第５の実施形態による、マイクロシステムをインサイチュで気密的にカプセル封入するための２つの最終段階を示す。図面の部材は、図１から図５の部材に対応しており、同一の参照番号を持つことに留意されたい。
【００８１】
図２０ａおよび図２０ｂは、第２の金属層９で形成された金属カプセルを示しており、第２の金属層は、特に金または金合金で作られ、頂上部分上方に多数の通路１０を持つ。犠牲層は、通路１０を介して選択的化学エッチング液を用いることにより除去されている。カプセルは、マイクロシステムの周りの接着層４の環状ゾーンに堆積されており、前記マイクロシステム８に接触することなく封入している。
【００８２】
通路１０は寸法が十分に小さいため、カプセルの頂上部分に設置することができ、液体はんだ２３により密封することができる。前記はんだの波は、図２１に示されるように基板１の上でｈ方向に移動する回転シリンダ器具２２によるか、連続するはんだによりもたらされる。毛細管効果により液体はんだ２３は、マイクロシステム６に接触する恐れなく、前記通路１０を密封することになる。
【００８３】
シリンダ器具２２は内側に、図２１では見えないが、液体はんだ２３のための１つまたはそれ以上の供給路を含む。液体はんだは、バイアを開き、シリンダの外周に設けられているオリフィスを共に閉じ、液体はんだの波２３を作り出す。器具の幅は、基板の上方を一度通過すれば、全てのカプセル封入されたマイクロシステムの第２の層に設けられた通路１０を密封することができるような幅である。第２の層の上層部の表面の平坦さは、１０ミクロン前後の程度であり、さほど困難を伴わずに１度で全ての通路を密封できるようになっていることに留意されたい。
【００８４】
通路１０を密封するために器具２２を回転させる代わりに、第２の層９でカプセル封入された全てのマイクロシステムを支持する基板１をはんだ槽の上方に持ってくることもできる。そのためには、図１から図５で説明した導電ストリップに接続された接触パッドは覆われる必要がない。この操作のために、前記パッドを保護する第２の層を形成するために用いたフォトレジストのほか、導電ストリップの端部を残すことも可能である。
【００８５】
第５の実施形態において、通路１０は、多孔性ポリシリコン層を用いて当業者が達成できるであろう方法と同じ方法で、第２の層９の上層部にグリッドのように配置される。参考までに、「マイクロ電子機械システム」と題する１９９９年１月１７日から２１日開催の１２回米国電子電気工学会国際会議ＭＥＭＳ９９の記事４７０ページから４７５ページを参照することができる。このポリシリコン層は、化学エッチング剤を前記多孔性ポリシリコンに通すことによって犠牲層を除去するために、ある特定のマイクロシステムのカプセル封入において使用されている。
【００８６】
上記で説明されたカプセル封入方法はまた、基板に装着された単一のマイクロシステムのカプセル封入にも応用することができるであろう。しかし、このミクロン単位の装置の分野では、できるだけ製造費用を減少させるために、いくつかのマイクロカプセルを共通の基板に同時にカプセル封入する方が経済的である。
【００８７】
上記で説明はしていないが、マイクロシステムを気密的に金属カプセル封入するための前記実施形態の他の変形または組み合わせもまた、当業者は理解するであろうし、本発明の範囲から逸脱することなく考えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】絶縁体を持つ導電ストリップ、接着層、及び、マイクロシステムが設けられている基板の一部と共に本発明による方法の第１の段階を示す図である。
【図１ｂ】絶縁体を持つ導電ストリップ、はんだ隆起を持つ接着層、及び、マイクロシステムが設けられている基板の一部と共に本発明による方法の第１の段階を示す図である。
【図２ａ】第１の実施形態により、犠牲金属層をマイクロシステムおよび接着層の上に堆積した後の平面図である。
【図２ｂ】図２ａをＩＩ−ＩＩで切った断面図である。
【図３ａ】第１の実施形態により、異なる金属で形成された第２の金属層を犠牲層の上方に堆積した後の平面図である。
【図３ｂ】図３ａをＩＩＩ−ＩＩＩで切った断面図である。
【図４ａ】第１の実施形態により、化学エッチングで作られたカプセルの通路を介して化学エッチングにより犠牲層を除去した後の平面図である。
【図４ｂ】図４ａをＩＶ−ＩＶで切った断面図である。
【図５ａ】第１の実施形態により、マイクロシステムを気密的にカプセル封入するために金属カプセルの通路を閉じた後の平面図である。
【図５ｂ】図５ａをＶ−Ｖで切った断面図である。
【図５ｃ】図５ａをＶ−Ｖで切った断面図である。
【図６ａ】第２の実施形態により、犠牲層をマイクロシステムおよびはんだ隆起を含む接着層に堆積した後の平面図である。
【図６ｂ】図６ａをＶＩ−ＶＩで切った断面図である。
【図７ａ】第２の実施形態により、第２の金属層を異なる金属で形成された犠牲層の上方に堆積した後の平面図である。
【図７ｂ】図７ａをＶＩＩ−ＶＩＩで切った断面図である。
【図７ｃ】図７ａをＶＩＩＩ−ＶＩＩＩで切った断面図である。
【図８】第２の実施形態により、第２の層の通路を介して化学エッチングし、犠牲層を除去した後の図７ａをＶＩＩ−ＶＩＩで切った断面図である。
【図９】第２の実施形態により、マイクロシステムの金属カプセルの通路を閉じた後の図７ａをＶＩＩ−ＶＩＩで切った断面図である。
【図１０】第３の実施形態により、犠牲層をマイクロシステムおよび接着層に堆積した後の垂直断面図である。
【図１１】第３の実施形態により、第２および第３の金属層を犠牲層に堆積した後の垂直断面図である。
【図１２】第３の実施形態により、第２の層と同じ金属である第４の金属層を第３の金属層に堆積した後の垂直断面図である。
【図１３】第３の実施形態により、第２の層の通路を介して化学エッチングし、犠牲層を除去した後の垂直断面図である。
【図１４】第３の実施形態により、金属カプセルを閉じるために第２の層の通路にはんだ滴を付加する前の垂直断面図である。
【図１５】第３の実施形態により、はんだ滴を固めて金属カプセルを閉じた後の垂直断面図である。
【図１６ａ】第４の実施形態により、マイクロシステムおよび接着層の上に接着層のはんだ隆起の周りを通過しながら犠牲層を堆積した後の平面図である。
【図１６ｂ】図１６ａをＸＶＩ−ＸＶＩで切った断面図である。
【図１６ｃ】図１６ａをＸＶＩＩ−ＸＶＩＩで切った断面図である。
【図１７】第４の実施形態により、第２の金属層を犠牲層の上および接着層のはんだ隆起の上に堆積した後の図１６ａをＸＶＩ−ＸＶＩで切った断面図である。
【図１８】第４の実施形態により、はんだ隆起の間の第２の層の通路を介して犠牲層を除去した後の図１６ａをＸＶＩ−ＸＶＩで切った断面図である。
【図１９】第４の実施形態により、はんだ隆起を加熱して金属カプセルを閉じた後の図１６ａをＸＶＩ−ＸＶＩで切った断面図である。
【図２０ａ】第５の実施形態により、第２の層にある多数の通路を介して犠牲層を除去した後の平面図である。
【図２０ｂ】図２０ａをＸＸ−ＸＸで切った断面図である。
【図２１】第５の実施形態により、液体はんだの波で金属カプセルを閉じた後の図２０ａをＸＸ−ＸＸで切った断面図である。
【符号の説明】
１ 共通基板
２ 導電ストリップ
３ 絶縁層
４ 接着層
５ 金属接触パッド
６ マイクロシステム
９ カプセル
１０ 通路
１２ 器具
ｖ 切断線

Claims (18)

1. 第１フェーズにおいて、いくつかのマイクロシステム（６）が共通基板（１）に装着され、前記マイクロシステムが基板に堆積された金属接着層（４）により囲まれているマイクロシステムをインサイチュで気密的にカプセル封入するにあたって、 第２フェーズにおける共通の堆積段階で、オーバーラップして各マイクロシステムを完全に覆うように、各マイクロシステム（６）とその各マイクロシステム（６）を囲む接着層（４）の環状ゾーン（７ａ）に第１の金属層（７）を堆積させる段階と、
   第２の金属層（９）を電解的手段により第１の層（７）および接着層（４）に堆積させる段位であって、第１の層（７）へ達するマイクロシステム（６）１つ当たり少なくとも１つの通路（１０）をその第２の層（９）に残して第１の層の表面の大部分に亘って第１の層（７）を覆うように堆積させ、前記第１の層の金属が接着層、第２の層、及び、マイクロシステムの金属とは異なる堆積段階と、
   第１の層（７）を、第２の層（９）の各通路（１０）を介して選択的な化学エッチングにより除去する段階と、
   次に、各マイクロシステムを気密的に封入する金属カプセルを得るために前記通路が閉じられる段階と、を含むことを特徴とする方法。
2. 第１の層（７）は、電解的手段により堆積されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 各マイクロシステムを被覆する第１の層（７）は、マイクロシステム（６）と第２の層（９）の対応する通路（１０）との間に各々配置された少なくとも２つの開口部（８）を含み、第２の層（９）は、各通路（１０）と対応するマイクロシステム（６）との間に第２の層（９）のための支持柱（１４）を生成するように、各開口部（８）の中に接着層（４）の位置まで延長することを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記通路（１０）は、各マイクロシステム（６）を覆う第１の層（７）と一体の二つの延長部（１５）によって形成され、この延長部は前記第２の層（９）の外側に延在しており、前記第２の層（９）のうち前記二つの延長部（１５）を覆う部分の幅を、前記第２の層（９）の他の部分の幅と等しくすることにより前記通路の補強部分を生成したことを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 第２の層（９）は、各マイクロシステムの上の第２の層（９）に配置された複数の通路（１０）を除いて、第１の層（７）を封入するために堆積されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 第２の層に配置された通路（１０）は、各通路で固まるはんだ滴（１８）を堆積させるか、または、全ての前記通路（１０）を閉じるために固まる液体はんだの波を形成することにより閉じられることを特徴とする請求項３および請求項５のうちのいずれか１つに記載の方法。
7. 通路（１０）は、各通路（１０）の周りの第２の層（９）の部分（１１）を加熱および圧縮することにより、及び、部分（１１）を接着層（４）にはんだ付けすることにより閉じられることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれかに記載の方法。
8. 接着層（４）は、第２の層の部分（１１）が熱圧縮される時に前記通路（１０）が閉じられるように、前記接着層（４）の金属ベース層と、第２の層の通路（１０）の位置とに配置されたはんだ金属の隆起（１３）を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 第２の層は、対応するマイクロシステム（６）を囲む各環状ゾーンの周囲に亘って分布された接着層（４）のはんだ金属隆起（１３）に載っており、第１の層（７）の部分は、第２の層（９）の外側に出てきて第２の層（９）のマイクロシステム（６）１つ当たりいくつかの通路（１０）を備えるために、隣接する金属隆起（１３）の間に配置されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
10. 各マイクロシステム（６）のための通路（１０）は、第２の層（９）を接着層（４）のベース層の上に降下させ、カプセルをマイクロシステム（６）の上に気密的に密閉するために、はんだ金属隆起（１３）を加熱することにより閉じられることを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 第１の層を除去した後も残っており、第２の層（９）が降下されて通路（１０）を閉じる時にカプセルを垂直方向に案内するのに使われる、カプセルのための案内部材（２０）が第１の層（７）で被覆される前に接着層（４）に固定されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 第１の層（７）の金属は、銅または銅合金であり、第２の層（９）の金属は、金または金合金であることを特徴とする請求項１から請求項１１のうちのいずれかに記載の方法。
13. 接着層（４）の金属ベース層は、基板上のチタンまたはクロムから作られる第１の金属固定層、はんだの拡散障壁としてニッケルまたはパラジウムまたはロジウムまたはルテニウムまたはモリブデンまたはプラチナから作られる第２の金属層、及び、酸化保護材として金から作られた第３の金属層から作られていることを特徴とする請求項１から請求項１２のうちのいずれかに記載の方法。
14. 第２の層に形成された通路（１０）を閉じることなく第２の層（９）に第３の金属層（１６）が堆積され、第２の層（９）の金属と同じ金属からなる第４の金属層（１７）が、第２の層（９）と第４の層（１７）との間に第３の層（１６）を完全に封入しかつ第２の層の通路（１０）の内面を閉じるために第３の層（１６）の上に堆積され、第１の層（７）が、各通路（１０）を介して選択的な化学エッチングにより除去されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
15. マイクロシステム（６）を装着する前に各マイクロシステム（６）の外部電気接続のための導電ストリップ（２）が基板上に作られ、絶縁層（３）がストリップ（２）の長さの中央部分に堆積され、ストリップ（２）の端部を電気接続に対して自由にしておき、及び、接着層（４）が、次に、ストリップの絶縁層の上を通過するように堆積され、導電ストリップ（２）の他端が対応するマイクロシステム（６）に接続されているような導電ストリップ（２）の一端に接続する金属通路を備えるように構築されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
16. マイクロシステム（６）を装着する前に一連の導電孔が、各マイクロシステム（６）の外部電気接続のために基板（１）の絶縁部を通って作られ、金属パッドが、マイクロシステム（６）と反対側の基板の表面の導電孔に接続されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
17. カプセルを閉じた後にカプセルは、樹脂の保護層で覆われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
18. 金属カプセルを閉じた後に基板は、外部からアクセス可能な金属接触パッド（５）を持つカプセル封入された各マイクロシステム（６）の各々を分離するために切断またはダイシングされることを特徴とする請求項１から請求項１７のうちのいずれか１つに記載の方法。

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