JP6331552B2 - Memsデバイス及びその製造方法 - Google Patents
Memsデバイス及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6331552B2 JP6331552B2 JP2014061567A JP2014061567A JP6331552B2 JP 6331552 B2 JP6331552 B2 JP 6331552B2 JP 2014061567 A JP2014061567 A JP 2014061567A JP 2014061567 A JP2014061567 A JP 2014061567A JP 6331552 B2 JP6331552 B2 JP 6331552B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- opening
- insulating film
- cavity
- forming
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
- B81B7/00—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
- B81B7/0032—Packages or encapsulation
- B81B7/0035—Packages or encapsulation for maintaining a controlled atmosphere inside of the chamber containing the MEMS
- B81B7/0041—Packages or encapsulation for maintaining a controlled atmosphere inside of the chamber containing the MEMS maintaining a controlled atmosphere with techniques not provided for in B81B7/0038
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
- B81B3/00—Devices comprising flexible or deformable elements, e.g. comprising elastic tongues or membranes
- B81B3/0064—Constitution or structural means for improving or controlling the physical properties of a device
- B81B3/0067—Mechanical properties
- B81B3/0078—Constitution or structural means for improving mechanical properties not provided for in B81B3/007 - B81B3/0075
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
- B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
- B81C1/00015—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
- B81C1/00261—Processes for packaging MEMS devices
- B81C1/00277—Processes for packaging MEMS devices for maintaining a controlled atmosphere inside of the cavity containing the MEMS
- B81C1/00293—Processes for packaging MEMS devices for maintaining a controlled atmosphere inside of the cavity containing the MEMS maintaining a controlled atmosphere with processes not provided for in B81C1/00285
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
- B81B2201/00—Specific applications of microelectromechanical systems
- B81B2201/02—Sensors
- B81B2201/0271—Resonators; ultrasonic resonators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
- B81C2203/00—Forming microstructural systems
- B81C2203/01—Packaging MEMS
- B81C2203/0136—Growing or depositing of a covering layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
- B81C2203/00—Forming microstructural systems
- B81C2203/01—Packaging MEMS
- B81C2203/0145—Hermetically sealing an opening in the lid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
- B81C2203/00—Forming microstructural systems
- B81C2203/01—Packaging MEMS
- B81C2203/0172—Seals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Micromachines (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Description
基板の表面に直接又は絶縁膜を介して設けられた機能素子と、基板又は絶縁膜の表面に設
けられ、機能素子の周囲にキャビティーを形成する構造体と、所定の位置に開口が形成さ
れ、機能素子との間に間隙を伴ってキャビティーの一部を覆う第1の層と、第1の層の表
面に設けられ、所定の位置に対応する位置に第1の層の開口の径と同じ径を有する開口が
形成された第2の層と、第2の層の表面において第1の層の開口及び第2の層の開口より
も広い範囲に設けられ、少なくとも第2の層の開口を封止する封止部とを備える。
素子、及び、機能素子の周囲にキャビティーを形成する構造体を直接又は絶縁膜を介して
形成する工程(a)と、キャビティー内に犠牲膜を形成する工程(b)と、キャビティー
を覆う第1の層を形成し、第1の層における所定の位置に開口を形成する工程(c)と、
第1の層の表面に第2の層を形成し、第2の層において所定の位置に対応する位置に第1
の層の開口の径と同じ径を有する開口を形成する工程(d)と、キャビティー内の犠牲膜
をリリースエッチングによって除去する工程(e)と、第2の層の表面において第1の層
の開口及び第2の層の開口よりも広い範囲に、少なくとも第2の層の開口を封止する封止
部を形成する工程(f)とを備える。
蓋部が、第1の層と第2の層との2層構造を含み、第1の層と第2の層とにおいて、対応
する位置に同じ径を有する開口が形成される。従って、蓋部の機械的強度を向上させるこ
とができる。さらに、第1及び第2の層上に封止部が設けられるので、キャビティーを覆
う蓋構造の機械的強度が向上する。
を介して設けられた機能素子と、基板又は絶縁膜の表面に設けられ、機能素子の周囲にキ
ャビティーを形成する構造体と、所定の位置に開口が形成され、機能素子との間に間隙を
伴ってキャビティーの一部を覆う第1の層と、第1の層の表面に設けられ、所定の位置に
対応する位置に第1の層の開口の径と同じ径を有する開口が形成された第2の層と、第2
の層の表面に設けられ、所定の位置に対応する位置に、第1の層の開口及び第2の層の開
口よりも大きい開口が形成された第3の層と、第3の層の表面において第3の層の開口よ
りも広い範囲に設けられると共に、第2の層の表面において第1の層の開口及び第2の層
の開口よりも広い範囲に設けられ、少なくとも第3の層の開口を封止する封止部とを備え
る。
より、第1の層にリリースホールを形成し易くなる。
本発明の一実施形態に係るMEMSデバイスは、レゾネーター、センサー、アクチュエーター等の機能素子、及び/又は、電子回路を1つの基板に集積化したデバイスである。
図4及び図5は、本発明の一実施形態に係るMEMSデバイスの製造工程における断面図である。まず、図4(a)に示すように、例えば、シリコン単結晶等で構成された半導体基板10の主面の一部に、フォトリソグラフィー法によってレジスト11を設けてドライエッチングを行うことにより、半導体基板10の主面の第1の領域に深いトレンチ(ディープトレンチ)10aが形成される。その後、レジスト11が除去される。
Claims (7)
- 基板と、
前記基板の表面に直接又は絶縁膜を介して設けられた機能素子と、
前記基板又は前記絶縁膜の表面に設けられ、前記機能素子の周囲にキャビティーを形成
する構造体と、
所定の位置に開口が形成され、前記機能素子との間に間隙を伴って前記キャビティーの
一部を覆う第1の層と、
前記第1の層の表面に設けられ、前記所定の位置に対応する位置に前記第1の層の開口
の径と同じ径を有する開口が形成された第2の層と、
前記第2の層の表面において前記第1の層の開口及び前記第2の層の開口よりも広い範
囲に設けられ、少なくとも前記第2の層の開口を封止する封止部と、
を備えるMEMSデバイス。 - 基板と、
前記基板の表面に直接又は絶縁膜を介して設けられた機能素子と、
前記基板又は前記絶縁膜の表面に設けられ、前記機能素子の周囲にキャビティーを形成
する構造体と、
所定の位置に開口が形成され、前記機能素子との間に間隙を伴って前記キャビティーの
一部を覆う第1の層と、
前記第1の層の表面に設けられ、前記所定の位置に対応する位置に前記第1の層の開口
の径と同じ径を有する開口が形成された第2の層と、
前記第2の層の表面に設けられ、前記所定の位置に対応する位置に、前記第1の層の開
口及び前記第2の層の開口よりも大きい開口が形成された第3の層と、
前記第3の層の表面において前記第3の層の開口よりも広い範囲に設けられると共に、
前記第2の層の表面において前記第1の層の開口及び前記第2の層の開口よりも広い範囲
に設けられ、少なくとも前記第3の層の開口を封止する封止部と、
を備えるMEMSデバイス。 - 前記第1の層の厚さが、前記第2の層の厚さよりも薄い、請求項1又は2記載のMEM
Sデバイス。 - 前記第1の層が、窒化ケイ素(SiN)で形成され、
前記第2の層が、ポリシリコンで形成されている、
請求項1〜3のいずれか1項記載のMEMSデバイス。 - 前記第3の層が、ニ酸化ケイ素(SiO2)で形成されている、請求項2記載のMEM
Sデバイス。 - 基板の表面に、機能素子、及び、前記機能素子の周囲にキャビティーを形成する構造体
を直接又は絶縁膜を介して形成する工程(a)と、
前記キャビティー内に犠牲膜を形成する工程(b)と、
前記キャビティーを覆う第1の層を形成し、前記第1の層における所定の位置に開口を
形成する工程(c)と、
前記第1の層の表面に第2の層を形成し、前記第2の層において前記所定の位置に対応
する位置に前記第1の層の開口の径と同じ径を有する開口を形成する工程(d)と、
前記キャビティー内の前記犠牲膜をリリースエッチングによって除去する工程(e)と
、
前記第2の層の表面において前記第1の層の開口及び前記第2の層の開口よりも広い範
囲に、少なくとも前記第2の層の開口を封止する封止部を形成する工程(f)と、
を備えるMEMSデバイスの製造方法。 - 工程(c)が、前記第1の層を窒化ケイ素(SiN)で形成することを含み、
工程(d)が、前記第2の層をポリシリコンで形成することを含む、
請求項6記載のMEMSデバイスの製造方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014061567A JP6331552B2 (ja) | 2014-03-25 | 2014-03-25 | Memsデバイス及びその製造方法 |
CN201510094985.3A CN104944355A (zh) | 2014-03-25 | 2015-03-03 | 微机电系统设备及其制造方法 |
US14/643,388 US9388039B2 (en) | 2014-03-25 | 2015-03-10 | MEMS device and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014061567A JP6331552B2 (ja) | 2014-03-25 | 2014-03-25 | Memsデバイス及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015182188A JP2015182188A (ja) | 2015-10-22 |
JP6331552B2 true JP6331552B2 (ja) | 2018-05-30 |
Family
ID=54159504
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014061567A Active JP6331552B2 (ja) | 2014-03-25 | 2014-03-25 | Memsデバイス及びその製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9388039B2 (ja) |
JP (1) | JP6331552B2 (ja) |
CN (1) | CN104944355A (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10472228B2 (en) * | 2017-08-17 | 2019-11-12 | Advanced Semiconductor Engineering, Inc. | MEMS device package and method for manufacturing the same |
CN111003684B (zh) * | 2019-03-02 | 2023-06-23 | 天津大学 | 释放孔位于封装空间内的mems器件的封装 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5798283A (en) * | 1995-09-06 | 1998-08-25 | Sandia Corporation | Method for integrating microelectromechanical devices with electronic circuitry |
JP2006247815A (ja) | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Olympus Corp | Memsシステム及びその製造方法 |
US20080283943A1 (en) | 2005-11-17 | 2008-11-20 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Electronic Device Comprising a Mems Element |
DE102006001493B4 (de) * | 2006-01-11 | 2007-10-18 | Austriamicrosystems Ag | MEMS-Sensor und Verfahren zur Herstellung |
JP2008100325A (ja) | 2006-10-20 | 2008-05-01 | Seiko Epson Corp | Mems・半導体複合回路及びその製造方法 |
US7923790B1 (en) * | 2007-03-09 | 2011-04-12 | Silicon Laboratories Inc. | Planar microshells for vacuum encapsulated devices and damascene method of manufacture |
JP2010162629A (ja) | 2009-01-14 | 2010-07-29 | Seiko Epson Corp | Memsデバイスの製造方法 |
JP2011083881A (ja) * | 2009-10-19 | 2011-04-28 | Toshiba Corp | Memsデバイスの製造方法、memsデバイス |
JP5204171B2 (ja) * | 2010-08-25 | 2013-06-05 | 株式会社東芝 | 電気部品およびその製造方法 |
US8716051B2 (en) * | 2010-10-21 | 2014-05-06 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | MEMS device with release aperture |
JP2012096316A (ja) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Seiko Epson Corp | 電子装置および電子装置の製造方法 |
EP2465817B1 (en) * | 2010-12-16 | 2016-03-30 | Nxp B.V. | Method for encapsulating a MEMS structure |
CN102745642A (zh) * | 2012-07-27 | 2012-10-24 | 江苏物联网研究发展中心 | 一种集成吸气剂的mems薄膜封装结构及其制造方法 |
JP2015171740A (ja) * | 2014-03-12 | 2015-10-01 | セイコーエプソン株式会社 | Memsデバイス及びその製造方法 |
-
2014
- 2014-03-25 JP JP2014061567A patent/JP6331552B2/ja active Active
-
2015
- 2015-03-03 CN CN201510094985.3A patent/CN104944355A/zh active Pending
- 2015-03-10 US US14/643,388 patent/US9388039B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015182188A (ja) | 2015-10-22 |
CN104944355A (zh) | 2015-09-30 |
US9388039B2 (en) | 2016-07-12 |
US20150274509A1 (en) | 2015-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI556331B (zh) | 微機電裝置及其形成方法 | |
TWI669268B (zh) | 微機電系統封裝及其形成方法 | |
US7402907B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP5127210B2 (ja) | Memsセンサが混載された半導体装置 | |
CN109553065B (zh) | 微机电系统装置与微机电系统的封装方法 | |
JP6331552B2 (ja) | Memsデバイス及びその製造方法 | |
US9499394B2 (en) | MEMS device and method of manufacturing the same | |
US9434607B2 (en) | MEMS device | |
TWI803632B (zh) | 製造蝕刻停止層之方法及包含蝕刻停止層之微機電系統感測器 | |
JP4501715B2 (ja) | Mems素子およびmems素子の製造方法 | |
US9434605B2 (en) | MEMS device | |
JP6314568B2 (ja) | Memsデバイス及びその製造方法 | |
US9365411B2 (en) | MEMS device and method for manufacturing the same | |
JP2008010961A (ja) | 音響感応装置 | |
CN220149225U (zh) | 集成芯片 | |
US10793426B2 (en) | Microelectromechanical system structure and method for fabricating the same | |
JP2008100325A (ja) | Mems・半導体複合回路及びその製造方法 | |
JP2015145037A (ja) | Mems素子及びその製造方法 | |
JP6269113B2 (ja) | Mems素子及びその製造方法 | |
JP2008149394A (ja) | Memsデバイスの製造方法 | |
JP2015145036A (ja) | Mems素子及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20160617 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20160628 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170210 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180124 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180130 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180306 |
|
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: 20180403 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180416 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6331552 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |