KR101939503B1 - 집적된 cmos 및 mems 센서 제조 방법 및 구조 - Google Patents

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Abstract

CMOS-MEMS 구조를 제공하는 방법이 개시된다. 본 방법은 MEMS 작동 기판 상에 제1 상부 금속을 및 CMOS 기판 상에 제2 상부 금속을 패터닝하는 단계를 포함한다. 상기 MEMS 작동 기판 및 상기 CMOS 기판 각각은 그 위에 산화물 층을 포함한다. 본 방법은 MEMS 작동기 기판의 상기 제1 패터닝된 상부 금속을 상기 베이스 기판의 상기 제2 패터닝된 상부 금속에 접합하는 제1 접합 단계를 이용하여, MEMS 작동 기판 및 베이스 기판 상에 각각의 산화물 층을 식각하는 단계를 포함한다. 마지막으로, 본 방법은 MEMS 작동 기판 내로 작동 층을 식각하는 단계 및 MEMS 작동 기판을 MEMS 핸들 기판에 접합하는 제2 접합 단계를 이용하는 단계를 포함한다.

Description

집적된 CMOS 및 MEMS 센서 제조 방법 및 구조{ INTEGRATED CMOS AND MEMS SENSOR FABRICATION METHOD AND STRUCTURE}
본 발명은 일반적으로 CMOS-MEMS 집적 장치에 관한 것으로, 특히 CMOS-MEMS 집적 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 "집적된 CMOS 및 MEMS 센서 제조 방법 및 구조체"라는 제목으로 2014년 7월 7일자로 출원된 미국 가출원 제62/021,626호에 대하여 35 USC 119(e) 하의 이점을 청구한다.
통상적으로, 적어도 하나의 공동을 갖는 CMOS-MEMS 구조를 제공하기 위해, CMOS 기판을 MEMS 기판에 효과적으로 접합시키기 위해서는 고온(400도 이상)에서 고 접합력(300psi 이상)이 요구된다. 고온은 접합 구조 상에 높은 응력을 발생시킨다. 또한, 스탠드 오프들(standoffs)을 형성하기 위해 타이밍 식각이 요구되므로 구조 내의 갭 높이를 제어하는 것을 달성하기가 어려울 수 있다. 따라서, 위에서 확인된 문제점들을 해결하기 위한 시스템 및 방법이 필요하다. 본 발명은 이러한 요구를 해결한다.
위에서 확인된 문제점들을 해결하기 위한 시스템 및 방법이 필요하다. 본 발명은 이러한 요구를 해결한다.
CMOS-MEMS 구조를 제공하는 방법이 개시된다. 본 방법은 MEMS 작동 기판(actuator substrate) 상에 제1 상부 금속을 및 CMOS 기판 상에 제2 상부 금속을 패터닝하는 단계를 포함한다. 상기 MEMS 작동 기판 및 상기 CMOS 기판 각각은 그 위에 산화물 층을 포함한다. 본 방법은 MEMS 작동 기판의 상기 제1 패터닝된 상부 금속을 상기 베이스 기판의 상기 제2 패터닝된 상부 금속에 접합하는 제1 접합 단계를 이용하여, MEMS 작동 기판 및 베이스 기판 상에 각각의 산화물 층을 식각하는 단계를 포함한다. 마지막으로, 본 방법은 MEMS 작동 기판 내로 작동 층을 식각하는 단계 및 MEMS 작동 기판을 MEMS 핸들 기판(handle substrate)에 접합하는 제2 접합 단계를 이용하는 단계를 포함한다.
이동 가능한 MEMS 구조가 CMOS 기판에만 고정되고 그에 의해 MEMS 핸들 기판 상에 배치된 외부 응력에 덜 민감하게 되기 때문에 MEMS 기판을 위한 상부 고정이 필요없다.
도 1은 일 실시예에 따른 CMOS-MEMS 구조도.
도 2는 일 실시예에 따른 CMOS-MEMS 구조의 제조 프로세스 흐름을 나타내는 흐름도.
도 3A 내지 도 3F는 도 2의 프로세스 흐름에 따른 CMOS-MEMS 구조의 제조를 도해하는 도면.
본 발명은 일반적으로 CMOS-MEMS 집적 장치에 관한 것이며, 특히 CMOS-MEMS 집적 장치의 제조 방법에 관한 것이다. 다음의 설명은 당 업자가 본 발명을 제작 및 사용할 수 있도록 제시되며, 특허 출원 및 그 요구 사항의 맥락에서 제공된다. 본원에 설명되는 양호한 실시예에 대한 다양한 수정들 및 일반적인 원리들 및 특징들은 당 업자에게 명백할 것이다.
따라서, 본 발명에 따른 방법 및 시스템은 도시된 실시예에 한정되지 않고 본원에서 설명되는 원리 및 특징에 부합하는 가장 넓은 범위에 따른다.
기술된 실시예들에서, 미세 전자 기계 시스템들(Micro-Electro-Mechanical Systems: MEMS)은 반도체와 같은 프로세스들을 사용하여 제조되며 또한 움직이거나 변형할 수 있는 능력과 같은 기계적 특성을 나타내는 구조 또는 장치들의 등급을 지칭한다. MEMS는 전기 신호와 상호 작용하는 경우가 종종 있지만 항상 그런 것은 아니다. MEMS 장치는 자이로스코프, 가속도계, 자력계, 압력 센서 및 무선주파수 구성 요소들을 포함하지만 이에 국한되지 않는다. MEMS 구조를 포함하는 실리콘 웨이퍼는 MEMS 웨이퍼로 지칭된다.
설명된 실시예들에서, MEMS 장치는 마이크로 전자 기계 시스템으로서 구현되는 반도체 장치를 지칭할 수도 있다. MEMS 구조는 더 큰 MEMS 장치의 일부일 수도 있는 임의의 특징을 지칭할 수도 있다. 가공되는 실리콘-온-인슐레이터(silicon-on-insulator: ESOI) 웨이퍼는 실리콘 장치 층 또는 기판 아래에 공동들을 갖는 SOI 웨이퍼를 지칭할 수도 있다. 핸들 웨이퍼는 전형적으로 실리콘-온-인슐레이터 웨이퍼에서 더 얇은 실리콘 장치 기판을 위한 운반체(carrier)로서 사용되는 더 두꺼운 기판을 지칭한다. 핸들 기판과 핸들 웨이퍼는 서로 교체될 수 있다.
설명된 실시예들에서, 공동은 기판 웨이퍼 내의 개구 또는 요홈을 지칭할 수도 있고, 인클로저(enclosure)는 완전히 밀폐된 공간을 지칭할 수도 있다. 접합 실은 웨이퍼 접합 프로세스가 이루어지는 접합 장비의 한 부분에 있는 인클로저일 수도 있다. 접합 실 내의 분위기는 접합되는 웨이퍼들 내의 밀폐된 분위기를 결정한다.
또한, 본 발명에 따른 시스템 및 방법은, 용량성 감지 및 정전기, 자기 또는 압전 작동을 사용할 수도 있는 집적 회로에 기밀하게 밀봉 및 접합되는 스위치들, 공진기들 및 조정가능 캐패시터들을 포함하지만 그들로 제한되지 않는 RF MEMS 장치들, 센서들, 및 작동들의 등급을 기술한다.
CMOS 기판을 MEMS 기판과 함께 CMOS 기판에 접합시켜 CMOS-MEMS 집적 장치를 형성하기 위해 두 단계를 제공하는 프로세스가 이용된다. 제1 접합 단계는 MEMS 기판의 상부 금속층을 CMOS 기판의 상부 금속층에 접합하고 또한 제2 접합 단계는 MEMS 핸들 층을 MEMS 작동 층에 접합한다. 이러한 두 접합 단계는 모두 감압 하의 저온(150-400℃)에서 수행될 수 있다. 두 접합 단계 모두는 또한 장치를 위한 기밀 밀봉을 제공하기 위해 이용될 수 있다.
따라서, 이 프로세스는 고온 접합 프로세스와 관련된 몇 가지 문제점을 극복한다. 즉, 본 발명에 따른 프로세스는 CMOS 기판과 MEMS 기판 간의 전통적인 공융 접합(eutectic bond)과 관련된 높은 접합력 요건을 제거하며, 따라서 고온이 요구되지 않기 때문에 응력을 감소시키고 접합된 구조의 휨을 최소화한다.
또한, 갭(gap) 높이 제어는 CMOS-MEMS 집적 장치에 대한 종래의 접합 프로세스보다 개선된다. 최종적으로, 본 발명에 따른 프로세스를 이용하면, CMOS-MEMS 집적 장치 상에 스탠드오프들을 형성하기 위한 타이밍 식각이 더 이상 필요하지 않다. 아래에서 설명되는 프로세스는 MEMS와 CMOS 웨이퍼 간에 밀봉되는 인클로저를 생성하기 위해 제1 및 제2 저온 접합 단계를 사용하는 CMOS-MEMS 집적 장치를 제조하기 위해 제공한다. 제1 접합 단계는 MEMS 기판과 CMOS 기판 간의 전기 접속을 제공할 수 있는 금속 대 금속 접합을 포함한다. 제2 접합 단계는 MEMS 기판의 핸들 층을 MEMS 기판의 작동 층에 결합하는 용융 접합을 포함하므로 임의의 전기적 상호 접속을 제공하지 않는다.
다음은 CMOS-MEMS 집적 장치를 생성하기 위해, 그러한 장치의 집적을 제공하는 본 발명에 따른 방법 및 시스템으로 이용 가능한 접근 방법이 하나 이상의 실시예에서 제공된다. 설명된 실시예들에서, CMOS 웨이퍼는 임의의 적절한 캡핑(capping) 웨이퍼 또는 기판으로 교체될 수도 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 CMOS-MEMS의 구조도이다. 본 실시예에서, CMOS-MEMS 집적 장치(100)는 MEMS 기판(102) 및 CMOS 기판(104)을 포함하는 것을 알 수 있을 것이다. CMOS 기판(104)은 산화물 층(122)에 의해 둘러싼 구리 또는 니켈과 같은 금속(120)으로 구성된 범프 스톱(bump stop)(119)을 포함한다. 범프 스톱(119)은 하부 금속에 전기적으로 연결될 수 있거나 전기적으로 분리될 수 있다. MEMS 기판(102)은 MEMS 핸들 층(108)과 MEMS 작동 층(106) 간에 배치된 유전 층(112)을 통해 MEMS 작동 층(106)에 접합되는 적어도 하나의 공동(110)을 갖는 MEMS 작동 층(106) 및 MEMS 핸들 층(108)을 포함한다. MEMS 작동 층(106)은 또한 가동 부(114)를 포함한다.
CMOS 기판(104)의 상부 금속(118) 및 MEMS 작동 층(106)의 상부 금속(120)을 사용하여 CMOS 기판(104)을 MEMS 작동 층(106)에 먼저 접합한다. CMOS 기판(104)의 상부 금속(118)은 예를 들어 티타늄 니트라이드(TiN)로 구성된 접촉 층(124)을 포함한다. 일 실시예에서, 상부 금속(118, 120)은 구리(Cu) 및 니켈(Ni) 중 어느 하나를 포함하지만 이에 한정되지 않는 150-400℃ 사이의 온도에서 접합하는 재료로 제조할 수 있다. CMOS 기판(104) 및 MEMS 작동 층(106) 상의 산화물 층(122)을 식각하여 스탠드오프들(130)을 형성한다.
MEMS 작동 층(106)은 제2 접합을 통해 MEMS 핸들 층(108) 및 유전 층(112)에 결합한다. 일 실시예에서, 제1 접합은 150-400℃ 범위 내의 온도에서 제공되는 금속 대 금속 접속을 위한 압축 접합을 포함하고, 제2 접합은 또한 150-400℃ 범위 내의 온도에서 제공되는 용융 접합을 포함한다.
일 실시예에서, 제1 및 제2 접합은 지프트로닉스 사(Ziptronix Inc.)에 의해 개발된 직접 접합 상호 결선(Direct Bond Interconnect: DBI) 프로세스를 이용하여 구현한다. 본 발명의 특징을 더 상세하게 설명하기 위해, 이제 첨부 도면들을 참조하여 이하에 설명한다.
도 2는 일 실시예에 따른 CMOS-MEMS 구조의 제조 프로세스 흐름의 흐름도이다. 도 2A 내지 도 3F는 도 2의 프로세스 흐름에 따른 CMOS-MEMS 구조의 제조를 도해하는 도면이다. 도 2A 내지 도 3F를 함께 참조하면, 우선, 단계 202를 통하여, 도 3A에 도시된 바와 같이 상부 금속들(118 및 120)을 CMOS 기판(104) 및 MEMD 작동 층(106) 상에 패터닝한다. 이러한 패터닝 단계는 다마신 패터닝 단계를 포함한다. 그 후, 단계 204를 통하여, 도 3B에 도시된 바와 같이 CMOS 기판(104) 및 MEMS 작동 층(106) 상의 산화물 층을 식각하여 스탠드오프들(130) 및 범프 스톱(119)을 형성한다.
그 후, 단계 206을 통하여, 도 3C에 도시된 바와 같이 CMOS 기판(104) 및 MEMS 작동 층(106)의 상부 금속들(118 및 120)을 저온 접합을 사용하여 접합한다. 전술한 바와 같이, 일 실시예에서 저온 접합은 150-400℃이다. 일 실시예에서, MEMS 작동 층(106)은 원하는 두께로 연마한다. 일부 실시예에서 원하는 두께는 10-100 미크론이다. 첫 번째 접합을 통해 CMOS 기판(104) 및 MEMS 작동 층(106) 간에 전기 또는 도전성 연결을 한다.
그 후, 단계(208)를 통하여, 도 3D에 도시된 바와 같이 가동부(114)를 제공하도록 MEMS 작동 층(106)을 식각한다. 그 다음, 단계 210을 통하여, 도 3E에 도시된 바와 같이 공동(110)을 형성하고 MEMS 핸들 층(108)을 산화한다. 그 후, 단계 212를 통하여, 도 3F에 도시된 바와 같이 MEMS 핸들 층(108)을 MEMS 작동 층(106)에 접합한다.
본 발명에 따른 프로세스는 다음의 특징들을 제공한다:
1. 여전히 높은 접합 에너지를 가지면서 장치 상의 응력을 감소시키는 저온 프로세스를 이용한다.
2. MEMS 기판과 CMOS 기판 간에 접합되는 전기 상호 접속을 제공한다.
3. CMOS 기판과 MEMS 기판 간에 잘 제어된 갭을 제공한다.
4. 이동 가능한 MEMS 구조가 CMOS 기판에만 고정되고 그에 의해 MEMS 핸들 기판 상에 배치된 외부 응력에 덜 민감하게 되기 때문에 MEMS 기판을 위한 상부 고정이 필요없다.
본 발명을 도시된 실시예에 따라 기술하였지만, 당 업자는 실시예에 대한 변형을 할 수 있으며, 이들 변형 예는 본 발명의 사상 및 범위 내에 있다는 것을 쉽게 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 당 업자에 의해 많은 변형이 이루어질 수 있다.

Claims (20)

  1. CMOS-MEMS 구조를 제공하는 방법으로서,
    패터닝된 제1 상부 금속층 및 제2 상부 금속층을 생성하기 위해 MEMS 작동 층 상에 제1 상부 금속을 및 CMOS 기판 상에 제2 상부 금속을 패터닝하는 단계로서, 상기 MEMS 작동 층 및 상기 CMOS 기판 각각은 그 위에 산화물 층을 포함하는 단계;
    상기 MEMS 작동 층 및 상기 CMOS 기판 상의 각각의 상기 산화물 층을 식각하는 단계;
    제1 접합 단계를 이용하여 상기 MEMS 작동 층의 패터닝된 제1 상부 금속을 상기 CMOS 기판의 패터닝된 제2 상부 금속에 접합하는 단계;
    상기 MEMS 작동 층을 식각하여 가동 구조를 제공하는 단계; 및
    제2 접합 단계를 이용하여 상기 MEMS 작동 층을 MEMS 핸들 기판에 접합하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 산화물 층을 식각하는 단계는 상기 CMOS 기판 및 상기 MEMS 작동 층 상에 적어도 하나의 스탠드오프(standoff)를 제공하는 단계를 포함하고, 스탠드오프의 제1단부는 CMOS 기판 상에 놓이고 스탠드오프의 제2단부는 MEMS 작동 층 상에 놓이는, 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 스탠드오프는 상기 패터닝된 제1 상부 금속층 또는 상기 패터닝된 제2 상부 금속층을 포함하는, 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 접합 단계 후에 상기 MEMS 작동 층을 원하는 두께로 연마하는 단계를 포함하는, 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 두께는 10-100 미크론 사이인, 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 MEMS 핸들 기판에 공동을 제공하는 단계와 상기 제2 접합 단계 이전에 상기 MEMS 핸들 기판을 산화시키는 단계를 포함하는, 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 접합 단계는 제1 및 제2 저온 접합을 포함하는, 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 저온 접합은 압축 접합을 포함하고, 상기 제2 저온 접합은 용융 접합을 포함하는 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 접합 단계의 온도는 섭씨 150도 내지 400도 사이인, 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 상부 금속은 구리(Cu) 및 니켈(Ni) 중 어느 하나를 포함하는, 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 패터닝 단계는 다마신 패터닝 단계를 포함하는, 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 패터닝된 제1 및 제2 상부 금속은 상기 MEMS 작동 층과 상기 CMOS 기판을 전기적으로 연결하기 위해 사용되는, 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 접합 단계는 CMOS-MEMS 집적 장치에 대하여 밀봉을 제공하는, 방법.
  14. 제2항에 있어서,
    상기 스탠드오프는 상기 가동 구조와 상기 CMOS 기판 사이의 갭을 한정하는, 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    각각의 상기 산화물 층의 일부분을 식각하여 범프 스톱을 형성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 MEMS 작동 층의 상기 제1 상부 금속 상에 접촉 층을 형성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 패터닝된 제1 상부 금속층 및 제2 상부 금속층 각각은, 제1 구리 재료 및 제2 구리 재료를 포함하는, 방법.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 패터닝된 제1 상부 금속층 및 제2 상부 금속층 각각은, 제1 니켈 재료 및 제2 재료를 포함하고, 상기 제2 재료는 구리 및 니켈 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 범프 스톱은 패터닝된 제2 상부 금속층과 전기적으로 분리되는, 방법.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 접촉 층은 티타늄을 포함하는, 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9676614B2 (en) 2013-02-01 2017-06-13 Analog Devices, Inc. MEMS device with stress relief structures
US10167189B2 (en) 2014-09-30 2019-01-01 Analog Devices, Inc. Stress isolation platform for MEMS devices
US9971970B1 (en) 2015-04-27 2018-05-15 Rigetti & Co, Inc. Microwave integrated quantum circuits with VIAS and methods for making the same
US10131538B2 (en) 2015-09-14 2018-11-20 Analog Devices, Inc. Mechanically isolated MEMS device
US11276727B1 (en) 2017-06-19 2022-03-15 Rigetti & Co, Llc Superconducting vias for routing electrical signals through substrates and their methods of manufacture
US11121301B1 (en) 2017-06-19 2021-09-14 Rigetti & Co, Inc. Microwave integrated quantum circuits with cap wafers and their methods of manufacture
US10745268B2 (en) 2017-06-30 2020-08-18 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method of stiction prevention by patterned anti-stiction layer
DE102018122261B4 (de) 2017-09-27 2024-03-28 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Integrationsverfahren zum waferebenenpackaging und mikroelektromechanisches system-, mems-, bauelement
US10294098B2 (en) * 2017-09-27 2019-05-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method for manufacturing a MEMS device by first hybrid bonding a CMOS wafer to a MEMS wafer
US11417611B2 (en) 2020-02-25 2022-08-16 Analog Devices International Unlimited Company Devices and methods for reducing stress on circuit components
US11981560B2 (en) 2020-06-09 2024-05-14 Analog Devices, Inc. Stress-isolated MEMS device comprising substrate having cavity and method of manufacture
TWI783338B (zh) * 2020-12-30 2022-11-11 淡江大學 互補金氧半微機電感測器晶片的製造方法及其裝置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130168740A1 (en) * 2012-01-02 2013-07-04 Kun-Lung Chen Integrated compact mems device with deep trench contacts
US20130334620A1 (en) 2012-06-15 2013-12-19 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. MEMS Devices and Fabrication Methods Thereof
US20140015069A1 (en) * 2012-07-13 2014-01-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. MEMS Devices, Packaged MEMS Devices, and Methods of Manufacture Thereof

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7217588B2 (en) * 2005-01-05 2007-05-15 Sharp Laboratories Of America, Inc. Integrated MEMS packaging
US7678288B2 (en) * 2004-12-03 2010-03-16 Miradia Inc. Method and structure for manufacturing bonded substrates using multiple photolithography tools
US8207004B2 (en) * 2005-01-03 2012-06-26 Miradia Inc. Method and structure for forming a gyroscope and accelerometer
KR100833508B1 (ko) * 2006-12-07 2008-05-29 한국전자통신연구원 멤즈 패키지 및 그 방법
EP1967581B1 (en) * 2007-03-08 2016-08-17 Imec CMOS compatible method for manufacturing microneedle structures
US8119500B2 (en) * 2007-04-25 2012-02-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Wafer bonding
JP4766143B2 (ja) * 2008-09-15 2011-09-07 株式会社デンソー 半導体装置およびその製造方法
JP2013519121A (ja) * 2010-02-02 2013-05-23 ピクストロニックス・インコーポレーテッド 低温封孔流体充填ディスプレイ装置を製造するための方法
TWI434803B (zh) * 2010-06-30 2014-04-21 Ind Tech Res Inst 微機電元件與電路晶片之整合裝置及其製造方法
US8486744B2 (en) * 2010-09-28 2013-07-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Multiple bonding in wafer level packaging
FR2977885A1 (fr) * 2011-07-12 2013-01-18 Commissariat Energie Atomique Procede de realisation d'une structure a electrode enterree par report direct et structure ainsi obtenue
CN102798489B (zh) * 2011-10-21 2015-04-15 清华大学 一种压力传感器及其制备方法
DE102012206854B4 (de) * 2012-04-25 2020-11-12 Robert Bosch Gmbh Hybrid integriertes Bauteil und Verfahren zu dessen Herstellung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130168740A1 (en) * 2012-01-02 2013-07-04 Kun-Lung Chen Integrated compact mems device with deep trench contacts
US20130334620A1 (en) 2012-06-15 2013-12-19 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. MEMS Devices and Fabrication Methods Thereof
US20140015069A1 (en) * 2012-07-13 2014-01-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. MEMS Devices, Packaged MEMS Devices, and Methods of Manufacture Thereof

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