JPWO2011129352A1 - Memsデバイスおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(製造方法)
図1〜図9を参照して、本発明に基づく実施の形態1におけるMEMSデバイスの製造方法について説明する。このMEMSデバイスの製造方法のフローチャートを図1に示す。本実施の形態におけるMEMSデバイスの製造方法は、平坦な主表面を有する基材と、前記主表面から離隔するようにして前記基材に相対的に固定され、側方に延在する浮き構造体と、前記主表面に固定され、前記浮き構造体から離隔しつつ、前記浮き構造体の一部の領域に対して前記主表面に近い側から対向しているかさ上げ対向部とを備える、MEMSデバイスを製造する方法であって、第1シリコン層と第2シリコン層とで中間絶縁層を挟み込むように積層されたSOI基板を用意する工程S1と、前記第1シリコン層をパターニングして、外枠部と前記かさ上げ対向部とを形成し、かつ、前記かさ上げ対向部には厚み方向に貫通する1以上の貫通孔を形成する工程S2と、前記中間絶縁層のうち前記かさ上げ対向部と前記第2シリコン層との間に位置する部分をエッチング除去することによって前記かさ上げ対向部と前記第2シリコン層とが互いに離隔した状態を作り出す工程S3と、前記第1シリコン層の前記外枠部および前記かさ上げ対向部に対して一括して被覆するように基材を貼り付ける工程S4と、前記第2シリコン層をパターニングすることによって前記浮き構造体を形成し、さらに前記支持梁部のうち前記浮き構造体に覆われていない領域を除去することによって、前記支持梁部を分断して前記かさ上げ対向部を孤立させる工程S5とを含む。以下に詳しく説明する。
本実施の形態におけるMEMSデバイスの製造方法では、基板表面と振動部材下面とが十分に狭い間隙で対向した構造を有し、容易に製造可能なMEMSデバイスとすることができる。また、梁状部14に1以上の貫通孔18が設けられているので、工程S3のエッチングの際、エッチング媒体は、梁状部14の両端から梁状部14の下側に回り込むだけでなく、梁状部14の平面的に見た内側部分においても貫通孔18を通じて梁状部14の下側に回り込むことができる。したがって、梁状部14の下側の中間絶縁層102は速やかに除去され、エッチングに要する時間は短く抑えられる。エッチングに要する時間が短く抑えられるので、外枠部15における中間絶縁層102の除去の進行の程度は、図7に示したように小さく抑えることができる。したがって、本実施の形態におけるMEMSデバイスの製造方法では、外枠部15、すなわち、浮き構造体の周辺の中間絶縁層を残したい部分において中間絶縁層が過度に除去されないようにすることができる。
(製造方法)
図10〜図12を参照して、本発明に基づく実施の形態2におけるMEMSデバイスの製造方法について説明する。実施の形態1では、工程S2で第1シリコン層101をパターニングした際に図5に示すようなパターンを形成したが、本実施の形態では、図10に示すようなパターンを形成する。図10におけるかさ上げ対向部5cの近傍を拡大して斜めから見たところを図11に示す。
本実施の形態におけるMEMSデバイスの製造方法では、基板表面と振動部材下面とが十分に狭い間隙で対向した構造を有し、容易に製造可能なMEMSデバイスとすることができる。また、かさ上げ対向部5cに1以上の貫通孔18が設けられているので、工程S3のエッチングの際、エッチング媒体は、かさ上げ対向部5cの両端からかさ上げ対向部5cの下側に回り込むだけでなく、かさ上げ対向部5cの平面的に見た内側部分においても貫通孔18を通じてかさ上げ対向部5cの下側に回り込むことができる。したがって、かさ上げ対向部5cの下側の中間絶縁層102は速やかに除去され、エッチングに要する時間は短く抑えられる。エッチングに要する時間が短く抑えられるので、外枠部15における中間絶縁層102の除去の進行の程度は、小さく抑えることができる。
ここでは、かさ上げ対向部5cにのみ貫通孔18を設け、支持梁部16には貫通孔18が設けない例を示したが、本発明の適用はこのような例に限らない。他の例として、工程S2で第1シリコン層101をパターニングした際に、図13に示すように、支持梁部16とかさ上げ対向部5cとの両方に貫通孔18を設けてもよい。その場合、図14に示す共振器203を得ることができる。共振器203においては、かさ上げ対向部5cの周囲を取り囲むように6個の痕跡ブロック17が配置されている。各痕跡ブロック17にも貫通孔18が残っている。
工程S2で第1シリコン層101をパターニングした際に、図15に示すように、支持梁部16とかさ上げ対向部5cとの両方に貫通孔18を設けてもよい。その場合、図16に示す共振器204を得ることができる。共振器204においては、かさ上げ対向部5cの周囲を取り囲むように4個の痕跡ブロック17が配置されている。各痕跡ブロック17にも貫通孔18が残っている。
上記各実施の形態で説明した1以上の貫通孔18はかさ上げ対向部を厚み方向にそれぞれ完全に貫通している。各例においては、貫通孔18はマトリックス状に配列されているものとして図示したが、マトリックス状とは限らない。貫通孔18の個数も図示したものに限らず、もっと多くても少なくてもよい。
(構成)
図2〜図4を参照して、本発明に基づく実施の形態3におけるMEMSデバイスについて説明する。本実施の形態におけるMEMSデバイスは、実施の形態1で説明したMEMSデバイスの製造方法によって得ることができる。本実施の形態におけるMEMSデバイスの一例として、図12〜図14に示した共振器202を挙げることができる。
本実施の形態におけるMEMSデバイスは、実施の形態1で説明したMEMSデバイスの製造方法によって容易に作製することができる。したがって、このMEMSデバイスを製造する際には、外枠部15、すなわち、浮き構造体の周辺の中間絶縁層を残したい部分において中間絶縁層が過度に除去されないようにすることができ、信頼性の高いMEMSデバイスとすることができる。
Claims (4)
- 平坦な主表面を有する基材と、
前記主表面から離隔するようにして前記基材に相対的に固定され、側方に延在する浮き構造体と、
前記主表面に固定され、前記浮き構造体から離隔しつつ、前記浮き構造体の一部の領域に対して前記主表面に近い側から対向しているかさ上げ対向部とを備える、MEMSデバイスを製造する方法であって、
第1シリコン層と第2シリコン層とで中間絶縁層を挟み込むように積層されたSOI基板を用意する工程と、
前記第1シリコン層をパターニングして、外枠部と前記かさ上げ対向部とを形成し、かつ、前記かさ上げ対向部には厚み方向に貫通する1以上の貫通孔を形成する工程と、
前記中間絶縁層のうち前記かさ上げ対向部と前記第2シリコン層との間に位置する部分をエッチング除去することによって前記かさ上げ対向部と前記第2シリコン層とが互いに離隔した状態を作り出す工程と、
前記第1シリコン層の前記外枠部および前記かさ上げ対向部に対して一括して被覆するように基材を貼り付ける工程と、
前記第2シリコン層をパターニングすることによって前記浮き構造体を形成し、さらに前記第1シリコン層のうち前記浮き構造体に覆われていない領域を除去することによって、前記かさ上げ対向部を孤立させる工程とを含む、MEMSデバイスの製造方法。 - 前記第1シリコン層をパターニングする工程では、前記外枠部および前記かさ上げ対向
部の他に前記外枠部と前記かさ上げ対向部とを接続する支持部を同時に形成し、
前記支持部は、厚み方向に貫通する1以上の貫通孔を有するように形成する、請求項1に記載のMEMSデバイスの製造方法。 - 前記前記第1シリコン層をパターニングする工程においては、前記支持部にも1以上の貫通孔を形成する、請求項2に記載のMEMSデバイスの製造方法。
- 平坦な主表面を有する基材と、
前記主表面から離隔するようにして前記基材に相対的に固定され、側方に延在する浮き構造体と、
前記主表面に固定され、前記浮き構造体から離隔しつつ、前記浮き構造体の一部の領域に対して前記主表面に近い側から対向しているかさ上げ対向部とを備え、
前記かさ上げ対向部は、厚み方向に貫通する1以上の貫通孔を有する、MEMSデバイス。
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