JP6440290B2 - 亀裂抵抗性膜構造を有する微小電気機械システムデバイスおよびその作製方法 - Google Patents
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Description
請求項17に記載の発明は、請求項15に記載の微小電気機械デバイスにおいて、前記多層膜構造の高さは該多層膜構造の幅および長さ以下である、ことを要旨とする。
簡潔かつ明瞭な説明のために、図面は一般的な構築様式を示し、既知の特徴および技法の説明および詳細を、後続の詳細な説明に記載の本発明の例示的で非限定的な実施形態を不必要に曖昧にすることを回避するために省略する場合がある。さらに、添付の図面に見られる特徴または要素は、別途記載されない限り、原寸に比例して描かれてはいないことを理解されたい。たとえば、本発明の実施形態の理解の向上のために、図面内のいくつかの要素または領域の寸法は他の要素または領域に対して誇張されている場合がある。
Claims (13)
- 微小電気機械デバイスを作製するための方法であって、
基板の上に犠牲体を形成する犠牲体形成工程と、
前記基板上に多層膜構造を生成する多層膜構造生成工程であって、
前記犠牲体の上および周囲にベース膜層を形成する工程であって、ベース膜層が平坦でない上面と階段状の外周縁とを有するようにベース膜層を形成する工程と、
前記階段状の外周縁を除去するとともに前記ベース膜層に平坦な上面を付与するのに十分である所定の厚さの材料を前記ベース膜層の上部から除去する材料除去工程と、
前記ベース膜層の前記平坦な上面の上にキャップ膜層を形成する工程であって、該キャップ膜層は、該キャップ膜層と前記ベース膜層との間の接合部分に、実質的に平行な粒子配向を有する多結晶シリコンを含む、キャップ膜層を形成する工程とを備える、多層膜構造生成工程と、
前記多層膜構造内に内部キャビティを形成するべく、前記犠牲体の少なくとも一部を除去する犠牲体除去工程と、を備える方法。 - 前記ベース膜層は、前記犠牲体の上および周囲に多結晶シリコンを堆積することによって形成される、請求項1に記載の方法。
- 前記ベース膜層の外縁部分は非平行な粒子配向を有する領域を備え、該非平行な粒子配向を有する該領域の少なくとも一部は、前記材料除去工程において除去される、請求項2に記載の方法。
- 前記キャップ膜層を形成する工程の後に、前記多層膜構造を通じて前記犠牲体までチャネルを形成する工程をさらに備える、請求項1に記載の方法。
- 前記犠牲体除去工程は、前記多層膜構造内に前記内部キャビティを形成するべく、前記チャネルを通じて前記犠牲体の少なくとも一部をエッチングする工程を備え、前記方法は、前記チャネルを塞ぐことによって前記内部キャビティを密閉する工程をさらに備える、請求項4に記載の方法。
- 前記微小電気機械デバイスは微小電気機械容量性圧力センサを備え、前記方法は、前記内部キャビティを密閉する工程の前に、該内部キャビティ内に既知の基準圧力を生成する工程をさらに備える、請求項5に記載の方法。
- 前記ベース膜層は、断面において、前記犠牲体の対向する両側に位置する第1のアンカ領域および第2のアンカ領域と、該第1のアンカ領域と該第2のアンカ領域との間で側方に伸長する架橋部分とを含むように形成される、請求項1に記載の方法。
- 前記材料除去工程は、研磨後に前記犠牲体が前記ベース膜層によって包囲されたままであるように、前記ベース膜層の前記架橋部分を部分的に除去するべく化学機械研磨工程を利用する工程を備える、請求項7に記載の方法。
- 前記材料除去工程は、前記ベース膜層の前記架橋部分の実質的に全体を除去して前記犠牲体を前記ベース膜層を通じて露出させるべく、化学機械研磨工程を利用する工程を備える、請求項7に記載の方法。
- 前記犠牲体を部分的に除去し、該犠牲体に、前記ベース膜層の前記平坦な上面と実質的に同一平面上にある平坦な上面を付与するべく、前記犠牲体が最初に露出した後も研磨が継続される、請求項9に記載の方法。
- 前記基板の上に電極層を堆積する工程と、
少なくとも1つのセンス電極と該センス電極から伸長する相互接続線とを形成するべく、前記電極層をパターニングする工程と、
前記基板と、前記センス電極と、前記相互接続線との上に、誘電体層を形成する工程と、
前記誘電体層に電極開口を内部に生成するべく前記誘電体層をパターニングし、前記センス電極を露出させる工程をさらに備える、請求項1に記載の方法。 - 微小電気機械デバイスを作製するための方法であって、
基板上にセンス電極を形成するセンス電極形成工程と、
前記センス電極の上に誘電体層を堆積する誘電体層堆積工程と、
前記誘電体層上に犠牲体を形成する犠牲体形成工程と、
複数の多結晶シリコン層を形成し、該複数の多結晶シリコン層のうち、その上に追加の多結晶シリコン層が堆積される少なくとも1つの多結晶シリコン層を平坦化することによって、前記犠牲体の上に多層ポリシリコン膜を形成する工程であって、少なくとも多層ポリシリコン膜の最上層に、実質的に平行な粒子構造が付与される、多層ポリシリコン膜形成工程と、
前記多層ポリシリコン膜を通じて前記犠牲体まで少なくとも1つのチャネルを形成するチャネル形成工程と、
前記多層ポリシリコン膜によって少なくとも部分的に封止される内部キャビティを形成するべく、前記犠牲体の少なくとも一部を除去する犠牲体除去工程と、
前記内部キャビティを密閉するべく、前記少なくとも1つのチャネル内に栓を形成する栓形成工程と、を備える方法。 - 前記センス電極形成工程は、
前記基板上に第1の多結晶シリコン層を堆積する工程と、
少なくとも部分的に、前記センス電極を形成するべく、前記第1の多結晶シリコン層をパターニングする工程と、を備え、
前記多層ポリシリコン膜形成工程は、
前記犠牲体の上および周囲に第2の多結晶シリコン層を形成する工程と、
前記第2の多結晶シリコン層に平坦な上面を付与するべく、前記第2の多結晶シリコン層から所定の厚さの多結晶シリコンを除去する工程と、
前記第2の多結晶シリコン層の前記平坦な上面の上に第3の多結晶シリコン層を形成する工程と、を備える請求項12に記載の方法。
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