KR20020003213A - 마이크로디바이스와 그 제조 방법 - Google Patents

마이크로디바이스와 그 제조 방법 Download PDF

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다니구찌 이찌로오, 기타오카 다카시
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Abstract

표면에 오목부를 갖는 절연체 기판과, 절연체 기판의 표면측에 오목부가 사이에 위치되도록 형성된 실리콘 재질의 빔 형상 구조체로 이루어지는 마이크로 디바이스에 관한 것이다. 빔 형상 구조체는 적어도 하나의 기능부를 가지며, 그 기능부는 절연체 기판에 접합된 지지부와, 지지부와 일체적으로 형성되어 오목부 상에 확장된 적어도 하나의 캔틸레버를 갖는다. 또한, 지지부와 전기적으로 도통하고, 적어도 캔틸레버 바로 아래의 오목부 표면에 형성된 도전성 막을 가지고 있다. 도전성 막은 건식 에칭 시에 절연성 기판의 오목부가 양으로 대전되는 것을 방지한다. 따라서, 양전하를 갖는 에칭 가스가 오목부의 전기적 반발력에 의해 거절되어 빔 형상 구조체를 침식하는 경우가 발생하지 않는다. 따라서, 본 발명의 마이크로 디바이스는 형상 및 치수 정밀도가 높은 빔 형상 구조체를 갖기 때문에 높은 신뢰성과 설계 자유도를 제공한다.

Description

마이크로디바이스와 그 제조 방법{MICRODEVICE AND ITS PRODUCTION METHOD}
최근, 유도 결합형 플라즈마(ICP; Inductively coupled plasma)를 활성원으로서 이용하는 반응성 이온 에칭 기술(이하, ICP-RIE 법이라고 칭함)에 의해, 실리콘을 1OO㎛ 이상의 깊이로 에칭할 수 있게 되었다. 이 방법은 마이크로머시닝(micromachining)을 이용한 디바이스 개발 분야에서, 높은 어스펙트비(aspect ratio)의 실리콘의 구조체를 충분히 빠른 에칭 속도로 제작하는 새로운 방법으로서 주목되고 있다. 종래, 실리콘 기판의 깊은 에칭(deep etching)의 대표적인 방법으로서는 알칼리 용액을 이용한 습식법이 주류였다. 습식법에서는 에칭 방향이 실리콘의 결정 방향에 의존하기 때문에, 소망의 구조체를 제작하기가 곤란하였다. 그러나, ICP-RIE법은 건식법이기 때문에 에칭 이방성이 없다. 따라서, ICP-RIE법은 습식법에 비하여 구조체 형상의 설계 자유도를 현격하게 증가시킨다는이점을 가지고 있다.
그러나 포토리소그래피 공정 등을 이용하여 마스크 층을 소망의 패턴으로 형성한 실리콘 기판을 건식 에칭으로 가공하는 경우, 에칭되는 면적(개구 면적)이 넓은 곳에서는 좁은 곳보다도 에칭 속도가 빠르게 되는 현상이 발생한다. 이러한 현상은 마이크로 로딩 효과(micro loading effect)라고 하며, 반도체 프로세스에서는 잘 알려져 있는 현상이다. 이 현상은 본 발명이 대상으로 하는 마이크로 디바이스, 즉, 절연체 기판과 그 절연체 기판 상에 형성된 실리콘 재질의 빔 형상 구조체로 이루어지는 마이크로 디바이스에 대하여 이하에 설명하는 악영향을 미친다.
도 15와 도 16에는 종래의 마이크로 디바이스(100)의 기본적인 구조의 일례로서 관성력 센서의 구조가 도시되어 있다. 도 15는 모식적인 평면도이며, 도 16은 도 15의 ⅩⅥ-ⅩⅥ'선 단면도이다. 관성력 센서(100)는 표면에 오목부(102)를 갖는 절연체 기판(101)과, 절연체 기판(101)의 표면에 오목부가 사이에 위치되도록 접합된 실리콘 재질의 빔 형상 구조체(104)로 이루어진다. 또한, 빔 형상 구조체(104)는 2개의 전극부(105), (105)로 이루어진다. 그리고 각 전극부(105)는 지지부(106)와 복수의 캔틸레버(cantilever)(107)로 이루어진다. 캔틸레버(107)는 미소한 간격을 두고 서로 대향하도록 배치되어 있다.
도 17은 도 15의 관성력 센서를 제조하는 종래의 공정을 나타내는 모식적인 단면도이다. 마찬가지의 제작 방법은 예컨대, "Z. Xiao et al., Proc. of Transducers '99, pp.1518-1521,S. Kobayashi et al., Proc. of Transducers '99, pp.910-913."의 문헌에 기재되어 있다.
공정 (a)에서는 실리콘 기판(103), 공정 (b)에서는 유리 기판(101)이 준비된다. 공정 (c)에서는, 포토리소그래피 공정에 의해 마스크 층(108)이 유리 기판(101)의 표면에 형성되고, 계속해서, 공정 (d)에서 유리 기판(101)의 표면이 플루오르화수소산의 희석액 등으로 수 ㎛ 내지 수십 ㎛ 정도 에칭되어 오목부(102)가 형성된다. 공정 (e)에서는 유리 기판(101)의 표면에 실리콘 기판(103)이 양극 접합법에 의해 접합된다. 공정 (f)에서는 실리콘 기판(103)의 표면에 도 15의 빔 형상 구조체(104)의 평면도 형상에 따른 마스크 층(109)이 포토리소그래피 공정에 의해 형성된다. 공정 (g)에서는 ICP-RIE법에 의해 실리콘 기판(103)이 에칭되어 관통됨으로써 캔틸레버(107)가 형성된다. 그 후, 실리콘 기판의 표면에 남는 레지스트는 제거된다.
여기서, 공정 (g)에는 문제가 있다. 공정 (f)의 마스크 층(109)은 일반적으로 개구폭이 넓은 개구부와 좁은 개구부를 가지고 있다. 따라서, 마스크 층(109)을 갖는 실리콘 기판(103)을 ICP-RIE법 등의 건식 에칭으로 에칭하는 경우, 마이크로 로딩 효과에 의해 개구폭이 넓은 개구부의 실리콘 기판이 개구폭이 좁은 개구부의 실리콘 기판보다 빠르게 에칭된다. 이에 따라, 실리콘 기판(103) 중에서, 개구폭이 넓은 개구부는 개구폭이 좁은 개구부에 비해 빨리 관통된다. 이 때, 실리콘 기판(103)이 빨리 관통된 부분으로부터 유리 기판(101)의 오목부(102)와 실리콘 기판(103)의 뒷면 사이에 에칭 가스가 유입된다. 이와 같이 유입된 에칭 가스는 가장 좁은 개구폭을 갖는 개구부가 완전히 관통될 때까지 실리콘 기판(103)의 뒷면을 침식하기 때문에, 결과로서 지지부(106)의 측벽이나 캔틸레버(107)의 저면이나 측벽이 침식된다. 그 결과, 빔 형상 구조체(104)의 치수가 설계값으로부터 크게 벗어나, 목적하는 디바이스 특성이 얻어질 수 없게 된다.
설계 시, 개구폭을 최대한 동일하게 함으로써 마이크로 로딩 효과에 기인하는 지지부나 캔틸레버부의 침식을 억제할 수 있다. 그러나, 이 방법은 디바이스 구조의 설계 자유도를 현저히 저하시킨다. 또한, 설계 시, 개구폭을 동일하게 하여도 실제 가공에서는 상기 지지부나 캔틸레버부의 침식을 완전히 억제하는 것은 곤란하다. 왜냐하면, 관통을 확실하게 하기 위해서 통상적으로 약간의 오버에칭(over-etching)을 하기 때문이다.
따라서, 본 발명의 목적은 마이크로 로딩 효과에 기인하는 실리콘의 지지부나 캔틸레버의 침식을 억제하여, 디바이스 구조의 설계 자유도를 가지며, 또한, 고정 밀도의 실리콘 재질의 빔 형상 구조체를 갖는 마이크로 디바이스 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 관성력 센서나 광 스위치 등에 이용되는 마이크로 디바이스로서, 절연체 기판 및 그 절연체 기판상에 형성된 실리콘 재질의 빔 형상 구조체로 이루어지는 마이크로 디바이스 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 가속도 센서의 전체 구조를 나타내는 모식적인 분해 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 가속도 센서의 구조를 도시하는 도면으로서, 빔 형상 구조체를 추출한 평면도,
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 가속도 센서의 구조를 도시하는 도면으로서, 하부 유리 기판과 도전성 막을 추출한 평면도,
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 가속도 센서의 구조를 도시하는 도면으로서, 도 2에서의 Ⅳ-Ⅳ'선 단면도,
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 광 스위치의 전체 구조를 나타내는 모식적인 분해 사시도,
도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 광 스위치의 구조를 도시하는 도면으로서, 도 5의 Ⅵ-Ⅵ'선을 따라 취한 단면도,
도 7은 본 발명의 제조 방법에 따른 실시예 3를 도시하는 도면으로서, 실시예 1에 따른 가속도 센서의 제조 공정을 나타내는 모식적인 단면도(그 1),
도 8은 실시예 1에 따른 가속도 센서의 제조 공정을 나타내는 모식적인 단면도(그 2),
도 9는 본 발명에 따른 마이크로 디바이스의 제조 방법의 실시예에서의 절연성 기판에 접합된 빔 형상 구조체의 구조를 도시하는 도면으로서, (a)는 ICP-RIE법에 의한 에칭 후의 구조를 나타내는 모식적인 단면도, (b)는 에칭 후의 내충격용 스토퍼(stopper)의 구조를 나타내는 확대 사시도, 그리고 (c)는 에칭 후의 캔틸레버의 구조를 나타내는 확대 사시도,
도 10은 비교예 1에서의 절연성 기판에 접합된 빔 형상 구조체의 구조를 도시하는 도면으로서, (a)는 ICP-RIE법에 의한 에칭 후의 구조를 나타내는 모식적인 단면도, (b)는 에칭 후의 내충격용 스토퍼의 구조를 나타내는 확대 사시도, 그리고 (c)는 에칭 후의 캔틸레버의 구조를 나타내는 확대 사시도,
도 11은 비교예 2에서의 절연성 기판에 접합된 빔 형상 구조체의 구조를 도시하는 도면으로서, (a)는 ICP-RIE법에 의한 에칭 후의 구조를 나타내는 모식적인 단면도, (b)는 에칭 후의 내충격용 스토퍼의 구조를 나타내는 확대 사시도, 그리고 (c)는 에칭 후의 캔틸레버의 구조를 나타내는 확대 사시도,
도 12는 비교예 3에서의 절연성 기판에 접합된 빔 형상 구조체의 구조를 도시하는 도면으로서, (a)는 ICP-RIE법에 의한 에칭 후의 구조를 나타내는 모식적인 단면도, (b)는 에칭 후의 내충격용 스토퍼의 구조를 나타내는 확대 사시도, 그리고 (c)는 에칭 후의의 캔틸레버의 구조를 나타내는 확대 사시도,
도 13은 본 발명의 작용 원리를 나타내는 도면(그 1),
도 14는 본 발명의 작용 원리를 나타내는 도면(그 2),
도 15는 종래의 마이크로 디바이스의 구조를 도시하는 도면으로서, 기본적인 구조의 빔 형상 구조체를 추출한 평면도,
도 16은 종래의 마이크로 디바이스의 구조를 도시하는 도면으로서, 도 15의 ⅩⅥ-ⅩⅥ'선 단면도,
도 17은 도 15의 마이크로 디바이스의 제조 공정을 나타내는 모식적인 단면도이다.
본 발명자는 상기한 과제를 해결하기 위하여 각고의 연구를 거듭한 결과, 절연성 기판의 적어도 캔틸레버 바로 아래의 오목부 표면에 형성되며, 지지부와 도통된 도전성 막을 갖는 마이크로 디바이스가 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 견출하여 본 발명을 완성시킨 것이다.
즉, 본 발명의 마이크로 디바이스는 표면에 오목부를 갖는 절연체 기판과, 상기 절연체 기판의 표면 측에 오목부가 사이에 위치되도록 형성된 실리콘 재질의빔 형상 구조체로 이루어지며, 상기 빔 형상 구조체가 적어도 하나의 기능부로 이루어지고, 상기 기능부가 절연체 기판에 접합된 지지부와 상기 지지부와 일체적으로 형성되고, 오목부 상으로 연장된 적어도 하나의 캔틸레버를 갖는 마이크로 디바이스에 있어서, 지지부와 전기적으로 도통하고, 적어도 캔틸레버 바로 아래의 오목부 표면에 형성된 도전성 막을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 마이크로 디바이스는 이하와 같은 작용을 갖는다.
실리콘 재질의 지지부나 캔틸레버가 침식되는 원인은, 전술한 바와 같이, 건식 에칭 시에 먼저 관통한 부분으로부터 실리콘 기판의 뒷면과 절연 기판의 오목부 사이에 에칭 가스가 침입하는 데에 있다. 최초에, 건식 에칭에 의한 실리콘 기판의 에칭 기구는 양전하를 갖는 활성화 이온이 실리콘 기판 바로 위에 형성된 음의 바이어스로 가속되어, 충분한 에너지를 가지고 실리콘 기판에 충돌되는 것이다. ICP-RIE법의 경우, 활성화된 에칭 가스는, 보통, 불화 유황 이온(sulfur fluoride ion)(SFx+)이다. 이것은 실리콘과 반응함으로써 불화 실리콘(SiFx)으로 되어 외부로 방출된다. 또한, 실리콘 기판 바로 위의 음의 바이어스는 실리콘 기판이 설치되는 음극을 겸하는 기판 홀더에 고주파를 인가함으로써 형성된다.
따라서, 실리콘 기판의 뒷면이 침식되는 원인은 실리콘 기판의 뒷면과 절연성 기판의 오목부 사이로 침입한 SFx+가 절연성 기판면에서 반사되어, 실리콘 기판의 뒷면에 충돌하기 때문이라고 생각된다. 여기서, 절연성 기판면에서 생기는 SFx+의 반사는 운동론적인 산란(kinematic scattering)이외에 전기적반발력(electrical repulsion)에 의한 것이라고 생각된다. 전기적 반발력에 대하여 도 13과 도 14를 이용하여 다음에 설명한다.
도 13은 오목부를 갖는 절연성 기판(41)의 표면에 오목부(42)를 사이에 두도록 접합된 실리콘 기판(45)을 나타내는 모식적인 단면도로서, 실리콘 기판(45)이 건식 에칭되어 있는 상태를 나타내고 있다. 실리콘 기판(45)의 표면에는 기능부 형성용의 마스크 층(50)이 형성되어 있다. 실리콘 기판(45)은 건식 에칭되어 지지부(46)와 복수의 캔틸레버(47)로 이루어진다.
건식 에칭 시에는 수없이 충돌하는 에칭 가스, 예컨대, SFx+(51)에 의해서 절연성 기판(41)의 오목부(42)의 표면이 양전하(52)로 대전된다. 양으로 대전된 오목부(42)의 표면은 다음에 도래되는 SFx+(51)를 반발한다. 반발력을 받은 SFx+(51)는 오목부(42)에 도달되기 전에 그 운동 방향을 바꾸어 실리콘 기판(45)의 뒷면을 때린다. 또한, 본래 절연성 기판(41)에 대하여 수직으로 입사될 SFx+(51)이, 표면이 양으로 대전된 오목부(42)에 의해 그 궤도가 꺽여 지지부(46)의 측벽에 충돌하는 것도 고려된다.
따라서, 실리콘 기판(45)의 뒷면 또는 지지부(46)의 침식을 억제하기 위해서는 절연성 기판(41)의 오목부(42) 표면이 양으로 대전되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는, 도 14에 도시하는 바와 같이, 절연성 기판(41)의 오목부(42)표면에 도전성 막(43)이 형성되고, 이것을 지지부(46)와 도통시킴으로써 절연성 기판(41)의 오목부(42) 표면이 양으로 대전되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 에칭 가스는 도전성 막(43)에 충돌되면 그 전하는 지지부(46)를 통하여 누설되어 활성화되지 않는다. 또한, 건식 에칭 시에는 실리콘 기판(45)은 기판 홀더와 동일한 전위이고 음전위로 유지되어 있기 때문에, 에칭 가스는 도전성 막(43)에 충돌하면 그 전하가 중화되어 불활성화가 촉진된다.
또한, 본 발명에 이용하는 도전성 막은 적어도 캔틸레버 바로 아래의 오목부 표면에 형성되어 있으면 되지만, 오목부 표면의 전면(全面)에 형성된 도전성 막을 이용하는 것이 바람직하다. 오목부의 표면 전면의 대전을 방지할 수 있기 때문에 실리콘 기판의 뒷면의 침식을 보다 억제할 수 있다.
본 발명의 관성력 센서는 표면에 오목부를 갖는 절연체 기판과, 상기 절연체 기판의 표면 측에 오목부가 사이에 위치되도록 형성된 실리콘 재질의 빔 형상 구조체로 이루어지며, 상기 빔 형상 구조체가 가동 전극부와 고정 전극부로 이루어지며, 가동 및 고정 전극부가 각각 절연체 기판에 접합된 지지부와, 상기 지지부와 일체적으로 형성되어 오목부 상으로 연장된 복수의 캔틸레버 전극으로 이루어지는 빗살 형상 전극부를 갖고, 가동 및 고정 전극부의 캔틸레버가 서로 미소한 간격을 두고 대향하도록 배치되어 이루어지는 관성력 센서에 있어서, 지지부와 전기적으로 도통하고, 적어도 캔틸레버 바로 아래의 오목부 표면에 형성된 도전성 막을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 관성력 센서는 지지부와 전기적으로 도통하고, 적어도 캔틸레버바로 아래의 오목부 표면에 형성된 대전 방지용의 도전성 막을 가지고 있다. 따라서, 캔틸레버를 건식 에칭으로 형성하는 경우, 양전하를 갖는 에칭 가스가 도전성 막에 충돌되어 전하가 누설되거나 중화되어 불활성화되므로, 지지부나 캔틸레버가 침식되지 않는다. 따라서, 가동 전극과 고정 전극의 빗살 형상 전극부를 구성하는 캔틸레버의 극간의 거리에 편차가 없기 때문에, 감도 저하나 특성의 편차가 억제된 관성력 센서를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 마이크로 디바이스는 표면에 오목부를 갖는 절연체 기판과, 상기 절연체 기판의 표면 측에 오목부가 사이에 위치하도록 형성된 실리콘 재질의 빔 형상 구조체와, 상기 빔 형상 구조체 상에 고정되어 소정 간격으로 배치된 복수의 광섬유를 유지하는 광섬유 홀더와, 절연체 기판의 뒷면과 빔 형상 구조체 상에 대향하도록 고정된 전자 흡착 수단으로 이루어지며, 빔 형상 구조체는 개구부를 갖는 지지부와 상기 지지부와 일체적으로 형성된 캔틸레버로 이루어지고, 지지부는 절연체 기판에 접합되어 개구부의 내벽 일단에 고정 미러를 갖고, 캔틸레버는 개구부 내벽의 타단으로부터 전방으로 돌출하도록 형성되고, 캔틸레버의 선단부에는 가동 미러가 고정 미러와 대향하도록 표면에 세워져 마련되는 한편, 캔틸레버의 뒷면에는 전자 흡착 수단에 반응하는 자성막이 형성되고, 전자 흡착 수단이 자성막을 거쳐서 캔틸레버의 선단부 뒷면을 절연성 기판의 오목부에 흡착시키고, 광섬유로부터의 광을 반사시키는 반사 미러를 가동 미러로부터 고정 미러로 전환함으로써, 광로를 전환하는 광 스위치에도 이용할 수 있다.
상기 광 스위치는 지지부와 전기적으로 도통하고, 적어도 캔틸레버 바로 아래로 되는 오목부 표면에 형성된 대전 방지용 도전성 막을 가지고 있다. 따라서, 실리콘 기판으로부터 캔틸레버를 반응성 에칭에 의해 형성하는 경우, 양전하를 갖는 에칭 가스가 도전성 막에 충돌하여 전하가 누설되거나 전하가 중화되어 불활성화되므로, 에칭 가스가 캔틸레버의 뒷면을 침식하는 경우는 없다. 따라서, 형상 정밀도가 높은 캔틸레버를 갖기 때문에, 광로 전환에 대한 응답성 악화나 특성의 편차가 억제된 광 스위치를 제공할 수 있다.
본 발명의 마이크로 디바이스의 제조 방법은 표면에 오목부를 갖는 절연체 기판과, 상기 절연체 기판의 표면 측에 오목부가 사이에 위치되도록 형성된 실리콘 재질의 빔 형상 구조체로 이루어지며, 상기 빔 형상 구조체는 적어도 하나의 기능부로 이루어지며, 상기 기능부가 절연체 기판에 접합된 지지부와 상기 지지부와 일체적으로 형성되어 오목부 상으로 연장된 적어도 하나의 캔틸레버를 갖는 마이크로 디바이스의 제조 방법으로서, 적어도 절연성 기판의 적어도 캔틸레버의 바로 아래에 위치하는 오목부의 표면에 도전성 막을 형성하고, 또한, 상기 도전성 막을 오목부의 주위의 표면으로 연장시켜서 지지부와의 도통부를 형성하는 공정과, 실리콘 기판의 표면에 지지부의 형상에 따라 제 1 마스크 층을 형성하는 공정과, 제 1 마스크 층을 형성한 실리콘 기판의 표면을 에칭하여 지지부를 형성하는 공정과, 지지부를 갖는 실리콘 기판과 도전성 막을 갖는 절연성 기판을, 표면끼리 서로 대향하도록 접합하는 공정과, 접합된 실리콘 기판의 뒷면에 캔틸레버의 형상에 따라 제 2 마스크 층을 형성하는 공정과, 제 2 마스크 층을 형성한 실리콘 기판의 뒷면을 건식 에칭에 의해 실리콘 기판을 관통하도록 에칭하고, 오목부 상으로 연장된 소망의패턴의 캔틸레버를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제조 방법에 있어서는, 절연성 기판의 오목부 표면에 대전 방지용의 도전성 막을 형성한다. 이 경우, 도전성 막의 일부를 오목부의 주위 표면으로 연장시켜 지지부와의 도통부를 형성한다. 도전성 막을 지지부와 전기적으로 도통시킴으로써, 도전성 막의 전위가 지지부와 전기적으로 접속하는 기판 홀더와 동일한 전위로 유지되어, 음의 바이어스를 받고 있다. 따라서, 제 2 마스크 층을 형성한 실리콘 기판의 뒷면을 건식 에칭에 의해 실리콘 기판을 관통하도록 에칭하는 경우에, 양전하를 갖는 에칭 가스는 도전성 막에 충돌하여 전하가 누설되거나 전하가 중화되어 불활성화되므로, 실리콘 기판의 뒷면이 침식되는 일은 없다. 결과로서, 지지부의 측벽이나 캔틸레버의 저면 및 측벽이 침식되는 경우가 없기 때문에, 마스크 층의 개구폭을 최대한 동일하게 되도록 설계할 필요는 없다. 따라서, 본 발명의 제조 방법은 고정밀도의 실리콘 재질의 빔 형상 구조체를 가지며, 설계 자유도가 큰 마이크로 디바이스의 제조 방법을 제공할 수 있다.
또한, 캔틸레버를 형성하는 데 이용하는 건식 에칭에는 ICP-RIE법을 이용하는 것이 바람직하다. 높은 어스펙트비의 실리콘 재질의 빔 형상 구조체를 보다 단시간에 형성할 수 있다.
(실시예 1)
본 발명의 마이크로 디바이스의 일례로서, 가속도 센서에의 응용예에 대하여 설명한다. 도 1은 가속도 센서의 분해 사시도, 도 2는 실리콘 재질의 빔 형상 구조체를 추출한 가속도 센서의 평면도, 도 3은 하부 유리 기판과 도전성 막을 추출한 가속도 센서의 평면도, 그리고, 도 4는 Ⅳ-Ⅳ'선에서의 가속도 센서의 단면도이다.
도 1의 사시도에 도시하는 바와 같이, 가속도 센서(1)는 실리콘 재질의 빔 형상 구조체(21)와, 표면에 오목부(3)를 갖는 하부 유리 기판(2)과, 표면에 오목부(7)를 갖는 상부 유리 기판(6)으로 이루어진다. 그리고, 가속도 센서(1)는 오목부(3)와 오목부(7)가 대향하도록 빔 형상 구조체(21)가 하부 유리 기판(2)과 상부 유리 기판(6) 사이에 위치되도록 접합된 구조를 갖고, 센서 내부는 기밀하게 밀봉되어 있다. 여기서, 상부 유리 기판(6)은 기판을 관통하는 외부 회로 접속용의 전극 추출부(9), (10)를 가지며, 그 전극 추출부(9), (10)는 빔 형상 구조체(21)와 접촉하여 전기적으로 도통되어 있다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 빔 형상 구조체(21)는 가동 전극부(22)와 고정 전극(23), (23) 2개의 기능부와, 밀봉부(24)로 이루어진다. 또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, 가동 전극부(22)는 오목부(3) 상으로 연장된 복수의 캔틸레버(26)와 베이스부(27)로 이루어지는 빗살 형상 전극부(25)와, 빗살 형상 전극부(25)의 좌우에 마련되어 빗살 형상 전극부(25)의 상하 방향 변위를 규제하는 내충격용스토퍼(28), (28)와, 내충격용 스토퍼(28), (28)와 인접되어 빗살 형상 전극부(25)와 내충격용 스토퍼(28), (28)를 지지하는 2개의 빔부(29), (29)와, 이들 빔부(29), (29)를 지지하고 하부 유리 기판(2)에 접합된 지지부(30), (30)로 이루어진다. 여기서, 내충격용 스토퍼(28)는 강한 충격에 대한 빔부(29), (29)나 빗살 형상 전극부(25)의 파손을 방지하는 효과도 갖는다. 그리고, 가동 전극부(22)는 일체적으로 형성되어 있다.
한편, 고정 전극부(23), (23)는 각각, 오목부(3)상으로 돌출되어 가동 전극부(22)의 빗살 형상 전극부(25)의 복수 캔틸레버(26)와 미소한 간격을 두고 대향하도록 배치된 복수의 캔틸레버(31A)로 이루어지는 빗살 형상 전극부(31)와, 빗살 형상 전극부(31)를 지지하고 하부 유리 기판(2)에 접합된 지지부(32)로 이루어진다. 그리고, 고정 전극(23), (23)은 각각 일체적으로 형성되어 있다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 도전성 막(4)은 하부 유리 기판(2)의 오목부(3) 전면(全面)에 형성되어 있다. 도전성 막(4)의 일부는 오목부(3)의 주위 표면으로 연장되고, 가동 전극(22)의 지지부(23)와 전기적인 도통을 확보하는 도통부(5)를 구성하고 있다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 지지부(23)는 도통부(5)의 바로 위에 접합되어 있다.
본 실시예에서는 도통부(5)를 가동 전극(22)의 지지부(23) 바로 아래가 되도록 형성한 예를 나타내었지만, 고정 전극(23)의 지지부(32) 바로 아래에 형성해도 동일한 효과를 갖는다.
또한, 도 4에 도시하는 바와 같이, 상부 유리 기판(6)의 오목부(7)에는 금속막(8)이 형성되어 있다. 금속막(8)은 실리콘 재질의 빔 형상 구조체(21)와 상부 유리 기판(6)을 양극 접합할 때에, 이미 형성되어 있는 가동 전극부(22)가 상부 유리 기판(6)에 부착되는(sticking) 것을 방지한다.
여기서, 본 발명의 가속도 센서(1)는 실리콘 재질의 빔 형상 구조체(21)의 면 내에서 지면의 수평 방향 가속도를 검출한다. 복수의 캔틸레버로 구성된 빗살 형상 전극부(25), (31)는 제한된 센서 면적 내에서 정전 용량 변화에 비례하는 전극의 대향 면적을 최대한 크게하는 것에 기여한다.
지지부(23)와 도통된 대전 방지용의 도전성 막(4)은 빗살 형상 전극부(25), (31)를 ICP-RIE법으로 형성하는 경우, 오목부의 표면이 양으로 대전되는 것을 방지한다. 즉, 양전하를 갖는 에칭 가스는, 건식 에칭 시에 도전성 막(4)으로 충돌하여 양전하가 지지부(23)를 거쳐서 누설되고, 또한, 지지부(23)의 음전위에 의해 전하가 중화되어 불활성화된다. 따라서, 양전하를 갖는 에칭 가스가 오목부(3)의 전기적 반발력을 받아 실리콘 기판의 뒷면을 때리는 일이 없기 때문에, 빗살 형상 전극부(25), (31)나 내충격용 스토퍼(28), (28), 그리고 지지부(30), (32)의 측벽이 침식되는 일이 없다. 따라서, 본 발명의 가속도 센서는 빗살 형상 전극부의 복수의 캔틸레버 극간이 고정밀도로 형성되며, 또한, 가동 전극부나 고정 전극부의 중량이 소망 값으로 제어될 수 있기 때문에, 센서의 감도 저하나 센서마다의 특성 편차가 적다.
도전성 막을 구성하는 도전성 재료로서는, 크롬, 알루미늄, 니켈, 탄탈, 백금, 니켈, 금 등의 증착할 수 있는 금속을 이용할 수 있다. 유리 기판에 대해서는밀착성이 우수한 크롬이 바람직하다. 또한, 도전성 막의 두께는 1Onm 내지 1㎛, 바람직하게는 200nm 내지 500nm이다. 10nm보다 얇으면, 반응성 에칭 시의 내구성이 충분하지 않고, 1㎛를 초과하면 막 형성 시간이 길어지기 때문이다.
절연성 기판에는 소망의 형상으로 가공할 수 있으면 어떤 절연체라도 이용할 수 있지만 유리 기판이 바람직하다.
(실시예 2)
본 발명의 마이크로 디바이스의 일례로서, 광 스위치에의 응용예에 대하여 설명한다. 도 5는 광 스위치(60)의 구조를 모식적으로 나타내는 분해 사시도이고, 그리고 도 6은 Ⅵ-Ⅵ'선에서의 광 스위치(60)의 단면도이다. 본 발명에 따른 광 스위치(60)는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 표면에 오목부(62)를 갖는 절연성 기판(61)과, 절연성 기판(61)의 표면 측에 오목부(62)를 사이에 두도록 접합된 실리콘 재질의 빔 형상 구조체(65)와, 빔 형상 구조체(65) 상에 고정되고 소정 간격으로 배치된 복수의 광섬유(74)를 유지하는 광섬유 홀더(73)와, 절연성 기판(61)의 뒷면과 빔 형상 구조체(65)상에 대향하도록 고정된 도시하지 않은 전자 흡착 수단(75)으로 이루어진다.
개구부(67)를 갖는 지지부(66)와 캔틸레버(68)로 이루어지는 빔 형상 구조체(65)가 기능부를 구성하고 있다. 또한, 빔 형상 구조체(65)는 개구부(67)의 내벽 일단에 고정 미러(72)를 갖고, 캔틸레버(68)는 개구부(67) 내벽의 타단으로부터 전방으로 연장되도록 형성되며, 캔틸레버(68)의 선단부(69)에는 가동 미러(71)가 고정 미러(72)와 대향하도록 표면에 세워져 마련되며, 캔틸레버(68) 선단부(69)의 뒷면에는 전자 흡착 수단(75)에 반응하여 끌어 당겨지는 자성막(70)이 형성되어 있다. 또한, 절연성 기판의 오목부(62)에는, 적어도 캔틸레버(68)의 바로 아래가 되는 표면에 도전성 막(63)이 형성되고, 또한, 오목부(62) 주위의 표면으로 연장된 도전성 막의 일부는 실리콘 기판(65)의 지지부(66)와 도통하는 도통부(64)를 형성하고 있다. 또한, 전자 흡착 수단(75)은 상부 지지 기판(80) 상에 고정된 제 1 영구 자석(76)과, 절연성 기판(61)의 뒷면에 캔틸레버(68)를 사이에 두도록 대향하여 고정된 제 2 영구 자석(77)과, 영구 자석(77)을 둘러싸도록 고정되어, 감겨진 코일(78)을 갖는 전자석(79)으로 이루어진다.
전자석(79)에 전류를 흘리지 않는 상태에서는 캔틸레버(68)는 절연성 기판(61)으로부터 소정 거리만큼 이격되고, 선단부(69)는 상부 지지 기판(80)에 맞닿는 위치에 유지되어 광섬유(74)로부터의 광을 가동 미러(71)로 반사한다. 이어서, 제 2 영구 자석(77)과 동일한 방향으로 자화되도록 전자석(79)에 전류를 흘리면, 자성막(70)이 끌어 당겨져 선단부(69)가 절연성 기판(61)에 흡착된 상태에서 캔틸레버(68)가 고정된다. 이 때, 광섬유(74)로부터의 광을 반사하는 반사 미러가 가동 미러(71)로부터 고정 미러(72)로 전환된다. 광섬유(74)로부터의 광은 고정 미러(72)에 의해 반사되어 광로가 전환된다.
본 실시예에 있어서는, 캔틸레버(68)의 바로 아래가 되는 절연성 기판(61)의 오목부(62) 표면에 실리콘 기판(65)의 지지부(66)와 도통하는 도전성 막(63)을 마련했기 때문에, 반응성 건식 에칭으로 캔틸레버(68)를 형성할 때 오목부 표면이 양으로 대전되는 것을 방지한다. 따라서, 양전하를 갖는 에칭 가스가 오목부(62)의 전기적 반발력을 받아 실리콘 기판의 뒷면을 때리는 일이 없기 때문에 캔틸레버(68)가 침식되는 일은 없다. 따라서, 형상이나 치수 정밀도, 그리고 중량이 고정밀도로 형성된 빔 형상 구조체를 갖기 때문에, 광로 전환의 응답성 악화가 억제되어 높은 신뢰성을 광 스위치에 제공할 수 있다.
(실시예 3)
본 발명의 제조 방법에 대하여, 마이크로 디바이스의 일례로서 가속도 센서를 예로 들어 설명한다. 도 7 및 도 8은 각각 실시예 1의 가속도 센서의 제작 공정을 나타내는 모식적인 단면도이다.
공정 (a) 내지 (d)에서는 실리콘 기판의 표면이 가공되어 빔 형상 구조체의 지지부가 형성되고, 공정 (e) 내지 (h)에서는 하부 유리 기판에 도전성 막이 형성된다. 그리고, 공정 (i) 내지 (k)에서는 실리콘 기판과 하부 유리 기판이 접합되고, 또한 실리콘 기판이 가공되어 빔 형상 구조체의 빗살 형상 전극부가 형성된다. 그리고, 공정 (q)에서는 공정 (p)에서 가공된 상부 유리 기판이 빔 형상 구조체의 위에 접합되고, 공정 (r)에서는 상부 유리 기판에 전극 추출부가 형성되어, 도 4의 단면도에 대응하는 구조를 갖는 가속도 센서가 제작된다. 이하, 각 공정에 대하여 상세하게 설명한다.
즉, 공정 (a)에서는 표면에 1㎛의 열 산화막(33)을 갖는 실리콘 기판(20) (두께 400㎛)이 준비된다. 그리고, 공정 (b)에서는 실리콘 기판(20)의 열산화막(33)이 완화된 플루오르화수소산으로 제거된다. 공정 (c)에서는 실리콘 기판(20)의 표면에, 포토리소그래피법를 이용하여 지지부의 형상에 따른 레지스트로 이루어지는 제 1 마스크 층(34)이 형성된다. 공정 (d)에서는 ICP-RIE법에 의한 건식 에칭을 이용하여 제 1 마스크 층(34)을 갖는 실리콘 기판(20)이 깊이 250㎛까지 에칭된다. 그 후, 표면에 남는 레지스트가 제거되어 지지부(32)나 밀봉부(24), 그리고 내충격용 스토퍼(28)가 형성된다.
그리고, 공정 (e)에서는 하부 유리 기판(2)(두께 400㎛)이 준비된다. 공정 (f)에서는 하부 유리 기판(2)의 표면이 포토리소그래피 공정 처리되어, 오목부 형성용의 레지스트로 이루어지는 마스크 층(12)이 형성된다. 그리고, 공정 (g)에서는 플루오르화수소산 10% 수용액에 의해 하부 유리 기판(2)의 표면이 20㎛ 에칭되어 오목부(3)가 형성된다. 이어서, 공정 (h)에서 Cr 막이 오목부(3)의 전면(全面) 및 오목부(3)의 주위 표면의 일부에 확장되도록 포토리소그래피 공정으로 성막되어, Cr로 이루어지는 도전성 막(4)이 형성된다. 그리고, 오목부(3)의 주위 일부로 확장된 도전성 막(4)은 실리콘 기판(20)과 도통하는 도통부(5)를 형성한다.
그리고, 공정 (i)에서는 하부 유리 기판(2)의 표면과 실리콘 기판(20)의 표면이 양극 접합법을 이용하여 접합된다. 이 때, 도통부(5)를 통해서 도전성 막(4)과 실리콘 기판(20)이 접속된다. 이어서, 공정 (j)에서는 실리콘 기판(20)의 뒷면이 포토리소그래피 공정 처리되어, 레지스트로 이루어지는 제 2 마스크 층(35)이 형성된다. 그 후, 전자 사이클로트론(cyclotron) 공명 반응성 이온 에칭법(이하, ECR-RIE법이라고 약칭함)에 의해 열 산화막 마스크(33)가 형성된다. 그리고, 공정(k)에서는 제 2 마스크 층(35)과 열 산화막(33)을 마스크로 하여, ICP-RIE법에 의해 실리콘 기판(20)의 뒷면이 적어도 150㎛의 깊이로 에칭된다. 이에 따라, 실리콘 기판(20)이 관통하여 빗살 형상 전극부(25), (31)가 형성된다. 여기서 빗살 형상 전극부(25)에 대해서는 캔틸레버(26)만이 도시되어 있다. 그 후 실리콘 기판(20)의 뒷면에 남아 있는 열 산화막(33)은 ECR-RIE법에 의해 제거된다. 또, 에칭의 깊이 150㎛는 실리콘 기판(20)의 두께 400㎛로부터 공정 (d)에서의 에칭 깊이 250㎛를 감산함으로써 구해진다.
한편, 공정 (l)에서는 상부 유리 기판(6)(두께 400㎛)이 준비된다. 상부 유리 기판(6)의 표면이 포토리소그래피 공정 처리되어, 레지스트로 이루어지는 오목부(7) 형성용의 마스크 층(13)이 형성된다. 그리고, 공정 (n)에서 플루오르화수소산 10% 수용액에 의해 표면이 깊이 20㎛로 에칭되어 오목부(7)가 형성된다. 이어서, 공정 (o)에서 Cr 막이 오목부(7)의 표면에 포토리소그래피 공정에 의해 성막되어, Cr으로 이루어지는 부착(sticking) 방지막(8)이 형성된다. 그리고, 공정 (p)에서 상부 유리 기판(6)에 샌드 블래스트(sand blast)법에 의해 관통 구멍으로 이루어지는 전극 인출부(10)가 마련된다.
그리고, 공정 (q)에서 실리콘 기판(20)의 뒷면과 상부 유리 기판(6)의 표면이 양극(陽極) 접합에 의해 접합된다. 그 후, 공정 (r)에서 전극 인출부(10)에 Pt로 이루어지는 전극막(11)을 형성하여 가속도 센서(1)가 제작된다.
본 발명의 제조 방법에는 종래의 공지된 건식 에칭을 이용할 수 있지만, 높은 어스펙트비의 빔 형상 구조체를 단시간에 형성할 수 있는 ICP-RIE법을 이용하는것이 바람직하다.
다음에 본 발명의 제조 방법의 효과를 확인한 실험예에 대하여 설명한다.
실시예 1은 Cr으로 이루어지는 도전성 막(4)을 하부 유리 기판(2)의 오목부(3) 표면에 형성하고, 또한, 도통부(5)를 지지부(32)의 바로 아래에 형성하고, ICP-RIE법으로 실리콘 기판을 에칭하여 빔 형상 구조체를 형성한 것으로 실시예 3에 대응한다. 비교예 1은 절연성 기판(2)의 오목부(3)의 표면에 도전성 막(4)이 형성되어 있지 않은 것을 제외하고는, 실시예 3과 마찬가지의 방법으로 빔 형상 구조체를 형성했다. 비교예 2는 내충격용 스토퍼(28)의 저면에 보호막으로서 열 산화막(33)을 잔존시킨 것을 제외하고는, 실시예 3과 마찬가지의 방법으로 빔 형상 구조체를 형성했다. 그리고, 비교예 3은 도전성 막(4)이 하부 유리 기판(2)의 오목부(3)의 표면에만 형성되고, 도통부(5)를 갖지 않는 것을 제외하고는, 실시예 3과 마찬가지의 방법으로 빔 형상 구조체를 형성했다.
상기 4 종류의 실험예에 사용한 마스크 패턴은 개구폭의 범위는 5㎛ 내지 50㎛ 이다. 최소폭 5㎛는 가동 전극부와 고정 전극부의 빗살 형상 전극부를 구성하는 각 캔틸레버의 극간의 간격이다. 또, 이들 수치는 이러한 마이크로 센서의 설계값으로서 일반적이다. 또한, ICP-RIE법에 의한 실리콘의 에칭 속도는 본 실험에 앞서 추정하여, 개구폭 5㎛인 부분에서 2.0㎛/분, 개구폭 50㎛인 부분에서 3.3㎛/분이었다. 이 차이는 마이크로 로딩 효과에 의한 것이다. 따라서, 에칭 시간은 개구폭 5㎛인 부분에서 150㎛÷2.0㎛/분=75분으로 되고, 개구폭(50)㎛인 부분에서 150㎛÷3.3㎛/분=45분으로 된다. 즉, 본 구조체의 관통이 완전히 종료될 때까지실리콘 기판의 뒷면은 30분간(=75분-45분) 에칭 가스에 노출되게 된다.
이상의 실험예의 결과에 대하여 설명한다. 도 9 내지 12는 각각 실시예, 비교예 1 내지 3의 결과를 도시하는 도면이다. 그리고, (a), (b), (c)는 각각 ICP-RIE법에 의한 에칭 후의 절연성 기판과 실리콘 기판의 구조를 나타내는 모식적인 단면도이고, (b)는 에칭 후의 내충격용 스토퍼의 구조를 나타내는 확대 사시도이며, (c)는 에칭 후의 캔틸레버의 구조를 나타내는 확대 사시도이다. 여기서, (b)와 (c)는 실리콘 기판의 뒷면을 주사형 전자 현미경(SEM)으로 관찰하여 사진 촬영해서 그 결과를 모식적으로 나타낸 것이다. 도면 중의 일점 쇄선은 내충격용 스토퍼(28)의 본래의 형상을 나타내고 있다.
실시예의 경우 내충격용 스토퍼(28)의 저면은 침식을 받고 있지 않았다. 또한, 캔틸레버(26)는 거의 수직인 측벽을 가지고 있었다. 비교예 1의 경우 내충격용 스토퍼(28)의 저면은 현저히 침식되어 본래의 설계값보다 40㎛ 정도 절삭되어 있었다. 또한, 캔틸레버(26)의 측벽은 침식되어 선단이 가늘게 되어 있었다. 또한, 비교예 2의 경우 내충격용 스토퍼(28)의 저면은 열 산화막(33)을 저면으로 한 추 형상으로 침식되어 있었다. 열 산화막(33)은 ICP-RIE법의 마스크재로서 이용되고 그 에칭 속도는 실리콘의 약 1/100로 느리다. 따라서, 열 산화막(33)으로 피복된 부분의 실리콘은 보호되지만, 피복된 부분으로부터 멀어짐에 따라서 실리콘은 침식되어 있다. 캔틸레버(26)의 측벽은, 비교예 1과 마찬가지로, 침식되어 선단이 가늘게 되어 있었다. 그리고, 비교예 3의 경우 내충격용 스토퍼(28)와 캔틸레버(26)는 모두 비교예 1의 경우와 마찬가지로 침식되어 있었다.
이상의 결과로부터, 비교예 3과 같이, 도전성 막(4)이 하부 유리 기판(2)의 오목부(3)의 표면에만 형성되어 있는 것만으로는 실리콘 기판(20)의 뒷면의 에칭 가스에 의한 침식을 방지할 수 없어 본 발명의 효과를 얻을 수 없다. 또한, 비교예 1과 비교예 3의 경우에 발생하는 내충격용 스토퍼(28)의 저면 침식은 하부 유리 기판(2)과 실리콘 기판(20)과의 간격을 넓히기 때문에, 내충격용 스토퍼의 역할을 할 수 없게 된다. 또한, 비교예 2의 경우도 포함하여 내충격용 스토퍼(28)의 침식은 가동 전극부의 질량을 감소시키므로 센서의 감도 저하를 초래한다. 또한, 비교예 1 내지 3의 경우에 발생하는 캔틸레버의 침식은 캔틸레버 사이의 거리를 넓히기 때문에, 센서의 감도 저하나 소자마다의 특성 편차를 초래한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 마이크로 디바이스는 절연성 기판의 적어도 캔틸레버 바로 아래로 되는 오목부 표면에 지지부와 전기적으로 도통하는 도전성 막을 가지고 있고, 건식 에칭 시의 절연체 기판의 대전을 방지한다. 따라서, 캔틸레버나 지지부가 침식되는 일이 없기 때문에 형상 및 치수 정밀도가 높은 실리콘 재질의 빔 형상 구조를 갖는다. 따라서, 높은 신뢰성 및 설계 자유도를 갖는다.
또한, 본 발명의 마이크로 디바이스는 도전성 막이 오목부 표면의 전면(全面)에 형성되어 있기 때문에 오목부 표면 전면의 대전을 방지할 수 있으므로, 캔틸레버나 지지부의 침식을 더욱 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 관성력 센서는 절연성 기판의 적어도, 빗살 형상 전극을 구성하는 캔틸레버 바로 아래로 되는 오목부 표면에 지지부와 전기적으로 도통하는 도전성 막을 가지고 있고, 건식 에칭 시에 절연체 기판의 대전을 방지할 수 있기때문에 빗살 형상 전극부나 지지부가 침식되는 경우가 발생하지 않는다. 따라서, 빗살 형상 전극부나 지지부의 형상 및 치수 정밀도가 높기 때문에 감도 저하나 센서마다의 특성 편차를 억제할 수 있다. 따라서, 신뢰성이 높은 가속도 센서나 각속도 센서를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 마이크로 디바이스의 제조 방법은 건식 에칭중에서의 절연체 기판의 대전을 방지하는 도전성 막을 형성하는 공정을 가지고 있기 때문에, 형상 및 치수 정밀도가 우수한 실리콘 재질의 빔 형상 구조체를 갖는 마이크로 디바이스의 제작 방법을 제공할 수 있다. 또한, 마이크로 로딩 효과에 규제되지 않기 때문에 빔 형상 구조체를 갖는 마이크로 디바이스의 설계 자유도를 현저히 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 제조 방법에는 건식 에칭에 ICP-RIE법을 이용함으로써 높은 어스펙트비의 빔 형상 구조체를 보다 단시간에 형성할 수 있다.

Claims (5)

  1. 표면에 오목부를 갖는 절연체 기판과, 해당 절연체 기판의 표면측에 오목부가 사이에 위치되도록 형성된 실리콘 재질의 빔 형상 구조체로 이루어지며,
    해당 빔 형상 구조체는 적어도 하나의 기능부로 이루어지며, 해당 기능부는 절연체 기판에 접합된 지지부와, 해당 지지부와 일체적으로 형성되고 오목부 상으로 연장된 적어도 하나의 캔틸레버를 갖는 마이크로 디바이스에 있어서,
    지지부와 전기적으로 도통하고, 적어도 캔틸레버 바로 아래의 오목부 표면에 형성된 도전성 막을 갖는 마이크로 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    도전성 막이 오목부 표면의 전면에 형성되어 이루어지는 마이크로 디바이스.
  3. 표면에 오목부를 갖는 절연체 기판과 해당 절연체 기판의 표면 측에 오목부가 사이에 위치되도록 형성된 실리콘 재질의 빔 형상 구조체로 이루어지며,
    해당 빔 형상 구조체는 가동 전극부와 고정 전극부로 이루어지며, 가동 및 고정 전극부는 각각 절연체 기판에 접합된 지지부와, 해당 지지부와 일체적으로 형성되어 오목부 상으로 연장된 복수의 캔틸레버 전극으로 이루어지는 빗살 형상 전극부를 갖고, 가동 및 고정 전극부의 캔틸레버는 서로 미소한 간격을 두고 대향하도록 배치되어 이루어지는 관성력 센서에 있어서,
    지지부와 전기적으로 도통하고, 적어도 캔틸레버의 바로 아래의 오목부 표면에 형성된 도전성 막을 갖는 관성력 센서.
  4. 표면에 오목부를 갖는 절연체 기판과, 해당 절연체 기판의 표면측에 오목부가 사이에 위치되도록 형성된 실리콘 재질의 빔 형상 구조체로 이루어지며,
    해당 빔 형상 구조체는 적어도 하나의 기능부로 이루어지며, 해당 기능부는 절연체 기판에 접합된 지지부와, 해당 지지부와 일체적으로 형성되어 오목부 상으로 연장된 적어도 하나의 캔틸레버를 갖는 마이크로 디바이스의 제조 방법에 있어서,
    절연성 기판의 적어도 캔틸레버 바로 아래에 위치하는 오목부의 표면에 도전성 막을 형성하고 또한, 해당 도전성 막을 오목부 주위의 표면으로 확장시켜 지지부와의 도통부를 형성하는 공정과,
    실리콘 기판의 표면에 지지부의 형상에 따라 제 1 마스크 층을 형성하는 공정과,
    제 1 마스크 층을 형성한 실리콘 기판의 표면을 에칭하여 지지부를 형성하는 공정과,
    지지부를 갖는 실리콘 기판과 도전성 막을 갖는 절연성 기판을 표면끼리 서로 대향하도록 접합하는 공정과,
    접합된 실리콘 기판의 뒷면에 캔틸레버의 형상에 따라 제 2 마스크 층을 형성하는 공정과,
    제 2 마스크 층을 형성한 실리콘 기판의 뒷면을 건식 에칭을 이용하여 실리콘 기판을 관통하도록 에칭하고, 오목부 상으로 연장된 소망의 패턴의 캔틸레버를 형성하는 공정
    을 적어도 포함하는 마이크로 디바이스의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    캔틸레버를 형성하는 공정에서의 건식 에칭에 유도 결합형 반응성 이온 에칭법을 이용하는 마이크로 디바이스의 제조 방법.
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