JP5558896B2 - 垂直型集積回路スイッチ、設計構造体及びその製造方法 - Google Patents
垂直型集積回路スイッチ、設計構造体及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5558896B2 JP5558896B2 JP2010093002A JP2010093002A JP5558896B2 JP 5558896 B2 JP5558896 B2 JP 5558896B2 JP 2010093002 A JP2010093002 A JP 2010093002A JP 2010093002 A JP2010093002 A JP 2010093002A JP 5558896 B2 JP5558896 B2 JP 5558896B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- vertically extending
- wires
- vias
- wire
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 21
- 238000013461 design Methods 0.000 title description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 121
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 66
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 66
- 239000011800 void material Substances 0.000 claims description 56
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 43
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 34
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 21
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 9
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 5
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 44
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 23
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 description 23
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 19
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 15
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 14
- 238000012938 design process Methods 0.000 description 14
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 11
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 11
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 10
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 9
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 9
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 7
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 229910016570 AlCu Inorganic materials 0.000 description 1
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000011960 computer-aided design Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000012804 iterative process Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000000547 structure data Methods 0.000 description 1
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002076 thermal analysis method Methods 0.000 description 1
- -1 titanium nitride nitride Chemical class 0.000 description 1
- IGELFKKMDLGCJO-UHFFFAOYSA-N xenon difluoride Chemical compound F[Xe]F IGELFKKMDLGCJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H59/00—Electrostatic relays; Electro-adhesion relays
- H01H59/0009—Electrostatic relays; Electro-adhesion relays making use of micromechanics
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Micromachines (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Description
図1−図7は、本発明の第1の態様による構造体及びそれぞれの処理ステップを示す。より具体的には、図1は、ウェハの上部側に誘電体層12を有するウェハ10を含む開始構造体を示す。実施形態において、ウェハ10は、幾つかの例を挙げると、シリコン、非結晶バルク材料、シリコン・オン・インシュレータ(SOI)、SiGe、石英、サファイア、アルミナ、ガラス、又はヒ化ガリウムとすることができる。実施形態において、誘電体層12は、SiO2である。誘電体層12は、プラズマ強化化学気相堆積(PECVD)などの任意の周知の方法を用いて堆積させることができる。
図8−図15は、本発明の第2の態様による、構造体及びそれぞれの処理ステップを示す。より具体的には、図8は、誘電体層12を有するウェハ10を含む開始構造体を示す。ウェハ及び誘電体層は、本発明の第1の態様において説明された。
図16は、本発明の第3の態様による、最終的なMEMS構造体及びそれぞれの処理ステップを示す。図16において、上述のような通常のリソグラフィ・プロセス及びメタライゼーション・プロセスを用いて、ウェハ10の上部側からワイヤ部分16a1及びワイヤ16bが形成される。浅いビア(外側ワイヤ16bを形成するために用いられるビアより浅い)を用いて、内側ワイヤ16a1が形成される。浅いビアの深さは、特定の用途に応じて変わり得る。例えば、浅いビアは約10ミクロンの深さとすることができ、外側ワイヤ16bを形成するのに用いられるビアは約150ミクロンの深さとすることができるが、本発明により他の寸法も考慮される。当業者であれば、ワイヤ16a1及び16bを形成するために用いられるビアを別個のリソグラフィ・プロセスで形成できることも理解すべきである。ウェハの上部側から、例えば窒化チタン又はタングステンのような金属又は金属の組み合わせで、ビアを充填することができる。
図17は、本発明の第4の態様による、別のMEMS構造体及びそれぞれの処理ステップを示す。図17において、上述のような通常のリソグラフィ・プロセス及びメタライゼーション・プロセスを用いて、ウェハ10の上部側からワイヤ16a1及び16b形成される。ビア及び結果として得られる16a1、16bは、例えば、本発明の第1の態様に関して上述したような種々の寸法のものにすることができる。本発明の上記の態様に説明される方法を用いて、ウェハ10の上部側から、ビアを、例えばALD窒化チタン及びCVDタングステンのような金属又は金属の組み合わせで充填することができる。本発明の上記の態様に説明される方法を用いて、誘電体材料12及びウェハの上部側のワイヤの露出部分の上に接着剤18が形成され、キャリア20が接着剤18に取り付けられる。
図18及び図19は、本発明の第5の態様による、別のMEMS構造体及びそれぞれの処理ステップを示す。図18において、上述のような通常のリソグラフィ・プロセス及びメタライゼーション・プロセスを用いて、ウェハ10の上部側からワイヤ16aが形成される。ウェハの上部側からワイヤ16aを形成するのに用いられるビアは、約80ミクロンの深さとすることができるが、本発明により他の寸法も考慮される。ウェハ10の上部側から、ビアを、例えばALD窒化チタン窒化及びCVDタングステンのような金属又は金属の組み合わせで充填し、その後にCMPを行なうことができる。
図20及び図21は、本発明の第6の態様による、別のMEMS構造体及びそれぞれの処理ステップを示す。図20において、上述のような通常のリソグラフィ・プロセス及びメタライゼーション・プロセスを用いて、ウェハ10の上部側から外側ワイヤ16bbが形成される。ウェハの上部側からワイヤ16bbを形成するのに用いられるビアは、約80ミクロンの深さとすることができるが、本発明により他の寸法も考慮される。ウェハ10の上部側から、ビアを、例えばALD窒化チタン及びCVDタングステンのような金属又は金属の組み合わせで充填し、その後にCMPを行なうことができる。
図22は、本発明の第7の態様による、別のMEMS構造体及びそれぞれの処理ステップを示す。図22において、上述のような通常のリソグラフィ・プロセス及びメタライゼーション・プロセスを用いて、ウェハ10の上部側からワイヤ16b1、16b2が形成される。ウェハの上部側からワイヤ16b1、16b2を形成するのに用いられるビアは、約50ミクロンの深さとすることができるが、本発明により他の寸法も考慮される。ウェハ10の上部側から、ビアを、例えばALD窒化チタン及びCVDタングステンのような金属又は金属の組み合わせで充填し、その後にCMPを行なうことができる。
図23は、本発明の第8の態様による、別のMEMS構造体及びそれぞれの処理ステップを示す。図23において、上述のような通常のリソグラフィ・プロセス及びメタライゼーション・プロセスを用いて、ウェハ10の上部側からワイヤ16a及び16bが形成される。実施形態において、内側ワイヤ16aを形成するのに用いられるビアの深さは、外側ワイヤ16bを形成するのに用いられるビアより深い。例えば、ワイヤ16aを形成するのに用いられるビアは、約100ミクロンの深さとすることができるが、本発明により他の寸法も考慮される。ウェハ10の上部側から、ビアを、例えばALD窒化チタン及びCVDタングステンのような金属又は金属の組み合わせで充填し、その後にCMPを行なうことができる。
図24は、本発明の第9の態様による、別のMEMS構造体及びそれぞれの処理ステップを示す。図24において、上述のような通常のリソグラフィ・プロセス及びメタライゼーション・プロセスを用いて、ウェハ10の上部側からワイヤ16a及び16b形成される。実施形態において、内側ワイヤ16aを形成するのに用いられるビアの深さは、外側ワイヤ16bを形成するのに用いられるビアより深い。例えば、ワイヤ16aを形成するのに用いられるビアは、約80ミクロンの深さとすることができるが、本発明により他の寸法も考慮される。当業者であれば、適用可能な実施形態のいずれにおいても、異なる深さのビアが別個のリソグラフィ・プロセスで形成されることを認識すべきである。ウェハ10の上部側から、ビアを、例えばALD窒化チタン及びCVDタングステンのような金属又は金属の組み合わせで充填し、その後にCMPを行なうことができる。
図25は、本発明の第10の態様による、別のMEMS構造体及びそれぞれの処理ステップを示す。図25において、上述のような通常のリソグラフィ・プロセス及びメタライゼーション・プロセスを用いて、ウェハ10の上部側からワイヤ16a及び16bが形成される。ウェハの上部側からワイヤ16aを形成するのに用いられるビアは、約150ミクロンの深さとすることができるが、本発明により他の寸法も考慮される。例えば、外側ワイヤ16bを形成するのに用いられるビアは、約10ミクロンの浅いビアとすることができる。ウェハ10の上部側から、ビアを、例えばALD窒化チタン及びCVDタングステンのような金属又は金属の組み合わせで充填し、その後にCMPを行なうことができる。
図26は、本発明の第11の態様による、最終的なMEMS構造体及びそれぞれの処理ステップを示す。図26において、上述のような通常のリソグラフィ・プロセス及びメタライゼーション・プロセスを用いて、ウェハ10の上部側からワイヤ16b1、16b2が形成される。ボイド24内に露出された外側ワイヤ16b1のためのビアは、固定外側ワイヤ16b2のために形成された他のビアより深い。特定の用途に応じて、ビアの深さ及び結果として得られるワイヤは変わり得る。例えば、自由に浮遊するワイヤ16b1を形成するのに用いられるビアは、約150ミクロンの深さとすることができるが、本発明により他の寸法も考慮される。ウェハ10の上部側から、ビアを、例えばALD窒化チタン及びCVDタングステンのような金属又は金属の組み合わせで充填し、その後にCMPを行なうことができる。
図27は、本発明による、60Vのプルイン電圧におけるビームについてのビーム厚、ビーム長、及び作動ギャップを示す、アルミニウム・カンチレバー・ビームに関する計算されたデータ点のグラフである。Osterberg及びSenturiaによる1997年の論文を用いて、データ点が計算された。図27のグラフにおけるデータ点は、例えば、120ミクロン、160ミクロン、200ミクロン及び250ミクロンの種々のビーム長についての種々のギャップ及びビーム厚を示す例証として与えられる。一般に、ビーム厚が増加するにつれて、プルイン電圧が増加し、作働ギャップ厚が増加するにつれて、
ビーム長が減少する。これらの計算は、例えば図26に記載される単一の垂直型カンチレバー・ビームにも適用される。勿論、これらの同じ又は類似したデータ点は、例えば、図17の二重カンチレバー・ビームを含む、本発明に記載される単一のカンチレバー・ビームのいずれにも質的に関連する。当業者であれば、本発明に記載される垂直型カンチレバー・ビームは、他の範囲のビーム厚、作動ギャップ厚、コンタクト・ギャップ厚、及びビーム長を有し、特定のプルイン電圧要件をターゲットにし得ることを理解するべきである。
図28は、好ましくは設計プロセス910によって処理される入力設計構造体920を含む、複数のこのような設計構造体を例示する。設計構造体920は、設計プロセス910によって生成され、処理され、ハードウェア・デバイスの論理的に等価な機能的表現を生じる、論理シミュレーション設計構造体とすることができる。設計構造体920はさらに、或いは代替的に、設計プロセス910によって処理されたときに、ハードウェア・デバイスの物理的構造の機能的表現を生成するデータ及び/又はプログラム命令を含むことができる。機能的及び/又は構造的設計特徴のどちらを表現するのであれ、設計構造体920は、コア開発者/設計者によって実施されるような電子的コンピュータ支援設計(ECAD)を用いて生成することができる。機械可読データ伝送、ゲートアレイ、又はストレージ媒体上でコード化された場合、設計プロセス910内の1つ又は複数のハードウェア及び/又はソフトウェア・モジュールによって、設計構造体920にアクセスし、これを処理して、図1−図26に示されるもののような電子コンポーネント、回路、電子若しくは論理モジュール、装置、デバイス、又はシステムをシミュレーションするか、又は他の方法で機能的に表現することができる。そのため、設計構造体920は、設計又はシミュレーション・データ処理システムによって処理されたときに、回路又は他のレベルのハードウェア論理設計を機能的にシミュレーションするか、又は他の方法で表現する、人間及び/又は機械可読のソースコード、コンパイルされた構造体、及びコンピュータ実行可能コード構造体を含む、ファイル又は他のデータ構造体を含むことができる。このようなデータ構造体は、ハードウェア記述言語(HDL)設計エンティティ、又は、Verilog及びVHDLのような低レベルHDL設計言語、及び/又は、C若しくはC++のような高レベル設計言語に適合する及び/又はこれと互換性のある他のデータ構造体を含むことができる。
12、22:誘電体材料
14、14a、14b:ビア
15:トレンチ
15a、15b:トレンチ脚部
16、16a、16b:ワイヤ
16a1、16a2、16b1:ワイヤ部分
17:金属
18:接着剤
20:キャリア
22a:開口部
24:ボイド
26:ウェハ・キャップ
910:設計プロセス
920:設計構造体
930:ライブラリ要素
940:設計仕様
950:特徴データ
960:検証データ
970:設計ルール
980:ネットリスト
990:第2の設計構造体
Claims (19)
- MEMSスイッチを製造する方法であって、
ウェハ内に少なくとも2つの垂直方向に延びるビアを形成することと、
前記少なくとも2つの垂直方向に延びるビアを金属で充填して、少なくとも2つの垂直方向に延びるワイヤを形成することと、
前記垂直方向に延びるワイヤの少なくとも1つがボイド内で移動可能であるように、下部側から前記ウェハ内にボイドを開口することと、
を含む方法。 - 前記少なくとも2つの垂直方向に延びるビアを形成することは、前記ウェハの上部側から4つの垂直方向に延びるビアをエッチングすることを含み、
前記少なくとも2つの垂直方向に延びるビアを前記金属で充填することは、前記ウェハの前記上部側から前記4つの垂直方向に延びるビアを充填して、4つの垂直方向に延びるワイヤを形成することを含み、
前記開口することは、前記4つの垂直方向に延びるワイヤの2つの内側ワイヤが、前記ボイド内で移動可能であり、互いに接触するように、前記下部側から前記ウェハをエッチングすることを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記少なくとも2つの垂直方向に延びるビアを形成することは、前記ウェハの前記下部側からビアをエッチングすることをさらに含み、
前記少なくとも2つの垂直方向に延びるビアを金属で充填することは、前記下部側から前記下部側ビアを金属で充填して、それぞれ前記4つの垂直方向に延びるワイヤの内側ワイヤと接触する2つのワイヤ延長部を形成することをさらに含み、
前記開口することは、前記2つのワイヤ延長部が前記ボイド内で移動可能であり、互いに接触するように、前記下部側から前記ウェハをエッチングすることを含む、請求項2に記載の方法。 - 前記少なくとも2つの垂直方向に延びるビアを形成することは、
4つの垂直方向に延びるビアの内側のものが前記4つの垂直方向に延びるビアの外側のものより浅くなるように、前記ウェハの上部側から4つの垂直方向に延びるビアをエッチングすることと、
デュアル・ダマシン・プロセスを用いて、前記下部側から2つのビアをエッチングすることと、
を含み、
前記少なくとも2つの垂直方向に延びるビアを前記金属で充填することは、
前記ウェハの前記上部側から前記4つの垂直方向に延びるビアを充填して、4つの垂直方向に延びるワイヤを形成することと、
前記ウェハの前記下部側から前記2つのビアを充填して、それぞれ前記4つの垂直方向に延びるワイヤの内側ワイヤと接触する2つの下部側ワイヤを形成することと、
を含み、
前記開口することは、前記2つの下部側ワイヤが前記ボイド内で移動可能であり、互いに接触するように、前記下部側から前記ウェハをエッチングすることを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記ウェハ内に少なくとも2つの垂直方向に延びるビアを形成することは、
少なくとも3つの垂直方向に延びるビアの内側のものが前記少なくとも3つの垂直方向に延びるビアの外側のものより深くなるように、前記ウェハの上部側から少なくとも3つの垂直方向に延びるビアをエッチングすることと、
前記下部側から前記ウェハ内に少なくとも2つの垂直方向に延びるビアをエッチングすることと、
を含み、
前記少なくとも2つの垂直方向に延びるビアを前記金属で充填することは、
前記ウェハの前記上部側から前記3つの垂直方向に延びるビアを金属で充填して、2つの部分的ワイヤ及び中間のより長いワイヤを形成することと、
前記下部側から前記ウェハ内の前記垂直方向に延びるビアを金属で充填して、下部側ワイヤを形成することであって、前記下部側ワイヤは前記2つの部分的ワイヤと接触し、かつ、前記中間のより長いワイヤの両側にあることと、
を含み、
前記開口することは、前記上部側ワイヤ又は前記下部側ワイヤの中間のものが前記ボイド内で移動可能であるように、前記下部側から前記ウェハをエッチングすることを含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記ウェハ内に少なくとも2つの垂直方向に延びるビアを形成することは、
前記ウェハの上部側から前記ウェハ内に3つの垂直方向に延びるビアをエッチングすることであって、前記3つの垂直方向に延びるビアの中間のものは前記3つの垂直方向に延びるビアの外側のものより深い、ことと、
前記3つの垂直方向に延びるビアの前記中間のものからオフセットしている1つのビアを、前記ウェハの前記下部側から前記ウェハ内にエッチングすることと、
を含み、
前記少なくとも2つの垂直方向に延びるビアを金属で充填することは、前記3つの垂直方向に延びるビア及び前記下部側ビアを前記金属で充填してワイヤを形成することを含み、
前記開口することは、前記3つの垂直方向に延びるワイヤの中間のものが、前記ボイド内で自由に移動可能であり、前記ウェハの前記下部側から形成された前記ワイヤと接触するように、前記下部側から前記ウェハをエッチングすることを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記ウェハ内に少なくとも2つの垂直方向に延びるビアを形成することは、
前記ウェハの上部側から前記ウェハ内に2つの垂直方向に延びるビアを形成することと、
前記ウェハの下部側から前記ウェハ内に1つのビアを形成することと、
を含み、
前記少なくとも2つの垂直方向に延びるビアを金属で充填することは、前記2つの垂直方向に延びるビア及び前記下部側ビアを前記金属で充填してワイヤを形成することを含み、
前記開口することは、前記2つの垂直方向に延びるワイヤの1つが前記ボイド内で自由に移動可能であり、前記ウェハの前記下部側から形成された前記ワイヤと接触するように、前記下部側から前記ウェハをエッチングすることを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記ウェハ内に少なくとも2つの垂直方向に延びるビアを形成することは、
前記ウェハの上部側から前記ウェハ内に1つの垂直方向に延びるビアを形成することと、
前記ウェハの下部側から前記ウェハ内に1つのビアを形成することと、
を含み、
前記少なくとも2つの垂直方向に延びるビアを金属で充填することは、前記1つの垂直方向に延びるビア及び前記下部側ビアを前記金属で充填してワイヤを形成することを含み、
前記開口することは、前記垂直方向に延びるワイヤが前記ボイド内で移動可能であるように、前記下部側から前記ウェハをエッチングすることを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記ボイドを気密封止することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 2つの垂直方向に延びるワイヤの少なくとも一方に電圧を印加し、前記2つの垂直方向に延びるワイヤの他方を移動させることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ウェハの前記下部側を研削して、前記少なくとも2つの垂直方向に延びるワイヤの少なくとも1つの部分を露出させることと、
前記少なくとも2つの垂直方向に延びるワイヤの少なくとも1つが前記ウェハに固定されるように、前記ボイドを形成する前に前記ウェハの前記下部側の部分を保護することと、
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - MEMSスイッチを製造する方法であって、
ウェハの上部側から少なくとも3つのビアをエッチングすることと、
前記ビアを金属で充填して、垂直方向に配置された上部側ワイヤを形成することと、
前記ウェハの前記下部側に誘電体材料を堆積させることと、
前記誘電体材料をエッチングして内部に開口部を形成することであって、前記誘電体材料の残りの部分は前記ウェハの縁部を保護する、ことと、
前記誘電体材料内の前記開口部を通って前記ウェハの下部側をエッチングし、前記垂直方向に配置された上部側ワイヤの少なくとも1つを露出させるボイドを形成することと、
を含む方法。 - 前記少なくとも3つのビアは、4つの垂直方向に配置された上部側ワイヤ内に形成された4つのビアであり、前記下部側をエッチングする前に、前記ウェハの前記下部側を研削して、前記4つの垂直方向に配置された上部側ワイヤの2つの内側のものの部分を露出させることをさらに含み、前記ボイドは内部で移動可能である前記2つの内側ワイヤを収容する、請求項12に記載の方法。
- 前記ウェハの前記下部側をエッチングして、前記4つの垂直方向に配置された上部側ワイヤの前記2つの内側のものと位置合わせする2つのビアを形成することと、
前記2つの下部側ビアを金属で充填して、前記4つの垂直方向に配置された上部側ワイヤの前記内側のものから互いに向けて延びる金属ワイヤ延長部を形成することであって、前記金属ワイヤ延長部は前記ボイド内で移動可能である、ことと、
をさらに含む請求項13に記載の方法。 - 前記少なくとも3つのビアは、4つの垂直方向に配置された上部側ワイヤ内に形成された4つのビア、及び、2つの垂直方向に配置された下部側ワイヤ内に形成された2つのビアであり、前記下部側をエッチングする前に、前記ウェハの前記下部側を研削して前記4つの垂直方向に配置された上部側ワイヤの2つの外側のものの部分を露出させることをさらに含み、前記ボイドは、内部で移動可能である前記下部側ワイヤを収容する、請求項12に記載の方法。
- ウェハ内に形成された少なくとも2つの垂直方向に延びる金属ワイヤと、
前記少なくとも2つの垂直方向に延びる金属ワイヤの少なくとも1つを収容する、前記ウェハ内に形成されたボイドと、
を含み、
前記少なくとも2つの垂直方向に延びる金属ワイヤの前記少なくとも1つは、電圧の印加時に前記ボイド内で移動可能であり、
前記少なくとも2つの垂直方向に延びる金属ワイヤは4つのワイヤであり、前記少なくとも1つのワイヤは、前記電圧の印加時に前記ボイド内で移動可能である2つの内側ワイヤである、MEMSスイッチ。 - 前記少なくともの2つの内側ワイヤは、前記ウェハの下部側から形成される、請求項16に記載のMEMSスイッチ。
- ウェハ内に形成された少なくとも2つの垂直方向に延びる金属ワイヤと、
前記少なくとも2つの垂直方向に延びる金属ワイヤの少なくとも1つを収容する、前記ウェハ内に形成されたボイドと、
を含み、
前記少なくとも2つの垂直方向に延びる金属ワイヤの前記少なくとも1つは、電圧の印加時に前記ボイド内で移動可能であり、
前記少なくとも2つの垂直方向に延びる金属ワイヤの前記少なくとも1つは、中間のワイヤが2つの外側ワイヤより長い、3つの垂直方向に延びる金属ワイヤである、MEMSスイッチ。 - ウェハ内に形成された少なくとも2つの垂直方向に延びる金属ワイヤと、
前記少なくとも2つの垂直方向に延びる金属ワイヤの少なくとも1つを収容する、前記ウェハ内に形成されたボイドと、
を含み、
前記少なくとも2つの垂直方向に延びる金属ワイヤの前記少なくとも1つは、電圧の印加時に前記ボイド内で移動可能であり、
前記少なくとも2つの垂直方向に延びる金属ワイヤは、2つが前記ウェハに固定され、かつ、前記ボイドに部分的に露出された、3つの垂直方向に延びる金属ワイヤである、MEMSスイッチ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US12/426561 | 2009-04-20 | ||
US12/426,561 US8604898B2 (en) | 2009-04-20 | 2009-04-20 | Vertical integrated circuit switches, design structure and methods of fabricating same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010251321A JP2010251321A (ja) | 2010-11-04 |
JP5558896B2 true JP5558896B2 (ja) | 2014-07-23 |
Family
ID=42958449
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010093002A Expired - Fee Related JP5558896B2 (ja) | 2009-04-20 | 2010-04-14 | 垂直型集積回路スイッチ、設計構造体及びその製造方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US8604898B2 (ja) |
JP (1) | JP5558896B2 (ja) |
CN (1) | CN101866781B (ja) |
TW (1) | TWI472475B (ja) |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8451077B2 (en) * | 2008-04-22 | 2013-05-28 | International Business Machines Corporation | MEMS switches with reduced switching voltage and methods of manufacture |
US8609450B2 (en) | 2010-12-06 | 2013-12-17 | International Business Machines Corporation | MEMS switches and fabrication methods |
US8569861B2 (en) | 2010-12-22 | 2013-10-29 | Analog Devices, Inc. | Vertically integrated systems |
WO2013033725A1 (en) | 2011-09-02 | 2013-03-07 | Cavendish Kinetics, Inc | Mems variable capacitor with enhanced rf performance |
WO2013089673A1 (en) * | 2011-12-13 | 2013-06-20 | Intel Corporation | Through-silicon via resonators in chip packages and methods of assembling same |
FR2988712B1 (fr) | 2012-04-02 | 2014-04-11 | St Microelectronics Rousset | Circuit integre equipe d'un dispositif de detection de son orientation spatiale et/ou d'un changement de cette orientation. |
EP2747102B1 (en) * | 2012-12-19 | 2017-05-03 | Imec | Vertical electromechanical switch device and method for manufacturing the same. |
DE112013006479B4 (de) | 2013-03-14 | 2023-03-16 | Intel Corporation | Mechanische Schaltvorrichtung auf Nanodrahtbasis |
FR3005204A1 (fr) | 2013-04-30 | 2014-10-31 | St Microelectronics Rousset | Dispositif capacitif commutable integre |
FR3006808B1 (fr) | 2013-06-06 | 2015-05-29 | St Microelectronics Rousset | Dispositif de commutation integre electriquement activable |
FR3012671B1 (fr) | 2013-10-29 | 2015-11-13 | St Microelectronics Rousset | Dispositif mecanique integre a mouvement vertical |
FR3022691B1 (fr) | 2014-06-23 | 2016-07-01 | Stmicroelectronics Rousset | Dispositif capacitif commandable integre |
CN105632843B (zh) * | 2014-11-26 | 2018-06-26 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种三维微/纳机电开关及其制备方法 |
FR3034567B1 (fr) | 2015-03-31 | 2017-04-28 | St Microelectronics Rousset | Dispositif metallique a piece(s) mobile(s) ameliore loge dans une cavite de la partie d'interconnexion (" beol ") d'un circuit integre |
US9466452B1 (en) | 2015-03-31 | 2016-10-11 | Stmicroelectronics, Inc. | Integrated cantilever switch |
MX2018004119A (es) | 2015-11-10 | 2018-05-17 | Halliburton Energy Services Inc | Dispositivos de aislamiento de pozos con mordazas degradables y bandas deslizantes. |
US9758366B2 (en) * | 2015-12-15 | 2017-09-12 | International Business Machines Corporation | Small wafer area MEMS switch |
US20180301808A1 (en) * | 2017-04-13 | 2018-10-18 | United States Of America As Represented By Secretary Of The Navy | Large Area Lightweight Electronically Scanned Array |
US10730743B2 (en) | 2017-11-06 | 2020-08-04 | Analog Devices Global Unlimited Company | Gas sensor packages |
US11587839B2 (en) | 2019-06-27 | 2023-02-21 | Analog Devices, Inc. | Device with chemical reaction chamber |
Family Cites Families (45)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5578976A (en) | 1995-06-22 | 1996-11-26 | Rockwell International Corporation | Micro electromechanical RF switch |
US6872984B1 (en) | 1998-07-29 | 2005-03-29 | Silicon Light Machines Corporation | Method of sealing a hermetic lid to a semiconductor die at an angle |
US6605043B1 (en) | 1998-11-19 | 2003-08-12 | Acuson Corp. | Diagnostic medical ultrasound systems and transducers utilizing micro-mechanical components |
US6127812A (en) | 1999-02-16 | 2000-10-03 | General Electric Company | Integrated environmental energy extractor |
WO2003007049A1 (en) | 1999-10-05 | 2003-01-23 | Iridigm Display Corporation | Photonic mems and structures |
US6853067B1 (en) | 1999-10-12 | 2005-02-08 | Microassembly Technologies, Inc. | Microelectromechanical systems using thermocompression bonding |
US6534839B1 (en) * | 1999-12-23 | 2003-03-18 | Texas Instruments Incorporated | Nanomechanical switches and circuits |
US6753638B2 (en) | 2000-02-03 | 2004-06-22 | Calient Networks, Inc. | Electrostatic actuator for micromechanical systems |
US7026697B2 (en) * | 2000-03-31 | 2006-04-11 | Shipley Company, L.L.C. | Microstructures comprising a dielectric layer and a thin conductive layer |
US6625047B2 (en) | 2000-12-31 | 2003-09-23 | Texas Instruments Incorporated | Micromechanical memory element |
US7288739B2 (en) | 2001-02-26 | 2007-10-30 | Sts Atl Corporation | Method of forming an opening or cavity in a substrate for receiving an electronic component |
US6621390B2 (en) * | 2001-02-28 | 2003-09-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Electrostatically-actuated capacitive MEMS (micro electro mechanical system) switch |
US6638863B2 (en) * | 2001-04-24 | 2003-10-28 | Acm Research, Inc. | Electropolishing metal layers on wafers having trenches or vias with dummy structures |
US6761829B2 (en) | 2001-04-26 | 2004-07-13 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Method for fabricating an isolated microelectromechanical system (MEMS) device using an internal void |
US6646215B1 (en) * | 2001-06-29 | 2003-11-11 | Teravicin Technologies, Inc. | Device adapted to pull a cantilever away from a contact structure |
US6583031B2 (en) | 2001-07-25 | 2003-06-24 | Onix Microsystems, Inc. | Method of making a MEMS element having perpendicular portion formed from substrate |
US6924538B2 (en) * | 2001-07-25 | 2005-08-02 | Nantero, Inc. | Devices having vertically-disposed nanofabric articles and methods of making the same |
US6917268B2 (en) | 2001-12-31 | 2005-07-12 | International Business Machines Corporation | Lateral microelectromechanical system switch |
US6794119B2 (en) | 2002-02-12 | 2004-09-21 | Iridigm Display Corporation | Method for fabricating a structure for a microelectromechanical systems (MEMS) device |
US6924966B2 (en) * | 2002-05-29 | 2005-08-02 | Superconductor Technologies, Inc. | Spring loaded bi-stable MEMS switch |
US6953985B2 (en) | 2002-06-12 | 2005-10-11 | Freescale Semiconductor, Inc. | Wafer level MEMS packaging |
US7265429B2 (en) | 2002-08-07 | 2007-09-04 | Chang-Feng Wan | System and method of fabricating micro cavities |
CN100524614C (zh) * | 2003-02-11 | 2009-08-05 | Nxp;股份有限公司 | 制造电子器件的方法和电子器件 |
US6833597B2 (en) | 2003-03-20 | 2004-12-21 | Agere Systems Inc. | Integrated MEMS power-save switch |
US7215229B2 (en) * | 2003-09-17 | 2007-05-08 | Schneider Electric Industries Sas | Laminated relays with multiple flexible contacts |
US7422928B2 (en) | 2003-09-22 | 2008-09-09 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Process for fabricating a micro-electro-mechanical system with movable components |
US7247246B2 (en) | 2003-10-20 | 2007-07-24 | Atmel Corporation | Vertical integration of a MEMS structure with electronics in a hermetically sealed cavity |
US6825428B1 (en) * | 2003-12-16 | 2004-11-30 | Intel Corporation | Protected switch and techniques to manufacture the same |
JP3875240B2 (ja) | 2004-03-31 | 2007-01-31 | 株式会社東芝 | 電子部品の製造方法 |
TWI230426B (en) * | 2004-04-07 | 2005-04-01 | Optimum Care Int Tech Inc | Packaging method of integrated circuit |
US7318768B2 (en) | 2004-04-13 | 2008-01-15 | Black & Decker Inc. | Low profile electric sander |
US7145213B1 (en) | 2004-05-24 | 2006-12-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | MEMS RF switch integrated process |
US7791440B2 (en) | 2004-06-09 | 2010-09-07 | Agency For Science, Technology And Research | Microfabricated system for magnetic field generation and focusing |
TWI248194B (en) * | 2004-06-14 | 2006-01-21 | Kuender Corp Company | An high variation externally-touch mode RF inductor |
US7169701B2 (en) * | 2004-06-30 | 2007-01-30 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Dual damascene trench formation to avoid low-K dielectric damage |
US7259449B2 (en) | 2004-09-27 | 2007-08-21 | Idc, Llc | Method and system for sealing a substrate |
US7253709B1 (en) | 2004-10-07 | 2007-08-07 | Hrl Laboratories, Llc | RF MEMS switch with spring-loaded latching mechanism |
US7280015B1 (en) | 2004-12-06 | 2007-10-09 | Hrl Laboratories, Llc | Metal contact RF MEMS single pole double throw latching switch |
CA2609614A1 (en) * | 2005-05-31 | 2006-12-07 | Mears Technologies, Inc. | Microelectromechanical systems (mems) device including a superlattice and associated methods |
US7355258B2 (en) * | 2005-08-02 | 2008-04-08 | President And Fellows Of Harvard College | Method and apparatus for bending electrostatic switch |
JP2007049084A (ja) * | 2005-08-12 | 2007-02-22 | Toshiba Corp | スイッチ素子、メモリ素子および磁気抵抗効果素子 |
KR100723384B1 (ko) * | 2005-09-06 | 2007-05-30 | 삼성에스디아이 주식회사 | 나노와이어 전자기기소자 및 그 제조방법 |
KR100745769B1 (ko) * | 2006-09-11 | 2007-08-02 | 삼성전자주식회사 | 나노와이어 전기기계 스위칭 소자 및 그 제조방법, 상기나노와이어 전기기계 소자를 이용한 전기기계 메모리 소자 |
US7612270B1 (en) * | 2008-04-09 | 2009-11-03 | International Business Machines Corporation | Nanoelectromechanical digital inverter |
JP5407334B2 (ja) * | 2009-01-05 | 2014-02-05 | セイコーエプソン株式会社 | スイッチング素子基板およびその製造方法、電気光学装置、プロジェクター |
-
2009
- 2009-04-20 US US12/426,561 patent/US8604898B2/en active Active
-
2010
- 2010-04-13 TW TW99111494A patent/TWI472475B/zh active
- 2010-04-14 JP JP2010093002A patent/JP5558896B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2010-04-19 CN CN201010167452.0A patent/CN101866781B/zh not_active Expired - Fee Related
-
2013
- 2013-09-16 US US14/027,768 patent/US8791778B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US8791778B2 (en) | 2014-07-29 |
CN101866781A (zh) | 2010-10-20 |
TW201100319A (en) | 2011-01-01 |
US20100263998A1 (en) | 2010-10-21 |
US8604898B2 (en) | 2013-12-10 |
TWI472475B (zh) | 2015-02-11 |
US20140014480A1 (en) | 2014-01-16 |
CN101866781B (zh) | 2014-04-16 |
JP2010251321A (ja) | 2010-11-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5558896B2 (ja) | 垂直型集積回路スイッチ、設計構造体及びその製造方法 | |
US10589992B2 (en) | Micro-electro-mechanical system (MEMS) structures and design structures | |
US10134552B2 (en) | Method for fabricating MEMS switch with reduced dielectric charging effect | |
CN103183309B (zh) | 微机电系统(mems)结构和设计结构 | |
US9786459B2 (en) | Normally closed microelectromechanical switches (MEMS), methods of manufacture and design structures | |
US8878315B2 (en) | Horizontal coplanar switches and methods of manufacture | |
US8872289B2 (en) | Micro-electro-mechanical system (MEMS) structures and design structures | |
US20130105920A1 (en) | Semiconductor structure | |
CN104241034B (zh) | 微机电系统(mems)结构及设计结构 | |
US20190333728A1 (en) | Shielded dual substrate mems plate switch and method of manufacture |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121218 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131029 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131119 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140213 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140513 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140605 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5558896 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |