KR20080006579A - Mems 센서 및 제조방법 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (18)
- 베이스 칩(BC)과,상기 베이스 칩의 표면에 도포되는 패턴화된 층 구조(SA)와,상기 층 구조의 에지 영역에 의해 둘러싸이며 상기 층 구조내에 있는 컷아웃(AN)과,상기 컷아웃에 배열되고 상기 층 구조에 연결되는 이동가능 전극(ME)과,배후전극(RE)을 구비하고, 상기 컷아웃 주위로 상기 층 구조에 형성되며, 상기 컷아웃을 메우는 커버층(DS)을 구비하고,상기 커버층(DS) 또는 상기 커버층의 부분층이 상기 베이스 칩(BC)의 표면까지 상기 층 구조(SA)내에 상기 컷아웃(AN)을 둘러싸는 영역내에 이르게 되고, 상기 베이스 칩과 함께 종료되어서 사방으로 상기 컷아웃의 측면 경계를 정하는 정전용량 동작방식을 갖는 MEMS 센서.
- 제 1 항에 있어서,상기 커버층(DS)은 상기 컷아웃(AN) 영역내 전기 도전성 부분층을 구비하는 MEMS 센서.
- 제 2 항에 있어서,상기 커버층(DS)은 폴리실리콘으로 구성된 부분층을 구비하는 MEMS 센서.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 컷아웃(AN) 영역내 상기 커버층(DS)의 상단면과 이를 둘러싼 에지 영역이 상기 베이스 칩(BC)의 표면 위에 동일한 수준에 있는 MEMS 센서.
- 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,이동가능 전극(ME) 및/또는 커버층(DS)의 전기 도전층 또는 부분층이 폴리실리콘 상에 형성되는 MEMS 센서.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 커버층(DS)은 컷아웃(AN) 영역내 개구들(OE)의 패턴을 갖는 MEMS 센서.
- 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 커버층(DS)은 실리콘 질화물 층을 구비하는 MEMS 센서.
- 제 7 항에 있어서,상기 커버층(DS)은 사이에 폴리실리콘층(PS)이 배열되는 2개의 실리콘 질화물 층을 구비하는 MEMS 센서.
- 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 이동가능 전극(ME)은 멤브레인으로서 형성되고, 상기 에지 영역내의 상기 컷아웃(AN)에 있는, 상기 커버층(DS) 또는 상기 커버층의 부분층은 상기 멤브레인 바로 위까지 도달하는 베이스 칩(BC) 방향으로 돌출부를 갖는 MEMS 센서.
- 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 멤브레인은 상기 베이스 칩(BC)의 전체 두께를 관통하는 관통부(DB) 위에 배열되는 MEMS 센서.
- 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 희생층 물질은 실리콘 산화물을 구비하는 MEMS 센서.
- A)일련의 층 형성 및 층 패터닝 단계들을 포함하고, 베이스 칩 위 중앙에 배열되며 2개의 희생층(OS) 사이에 배열되어 있는 이동가능 전극(ME)을 구비하며, 상기 베이스 칩(BC)상에 평평한 면을 갖는 층 구조(SA)를 도포하는 단계와,B)소정 거리에서 상기 이동가능 전극을 둘러싸고 상기 베이스 칩 표면까지 도달하는 상기 층 구조에 트렌치(GR)를 에칭하는 단계와,C)상기 층 구성의 전체 면에 그리고 상기 트렌치에 커버층(DS)을 도포하는 단계와,D)상기 이동가능 전극 위에 있는 상기 커버층내에 개구들(OE)의 패턴을 형성하는 단계와,E)상승한 상기 층 구조의 환형 에지 영역에 의해 둘러싸이며, 상기 커버층에 의해 이어져 있고, 상기 이동가능 전극이 배열되어 있는 컷아웃(AN)을 에칭 스톱(etching stop)으로서 이용하여 상기 트렌치(GR)에 적어도 줄지어 형성되는 상기 커버층(DS)을 에칭함으로써 상기 이동가능 전극 위와 아래에 있는 상기 희생층(OE)을 제거하는 단계를 포함하는 MEMS 센서 제조방법.
- 제 12 항에 있어서,상기 희생층(OS)은 실리콘 산화물을 구비하고, 에칭제 함유 플루오르화 수소가 상기 희생층을 제거하는데 사용되는 MEMS 센서 제조방법.
- 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,상기 커버층을 도포하는 C 단계에서 상기 커버층(DS)을 형성하기 위해 적어도C1)에지를 커버하는 제 2 폴리실리콘층(PS2)을 증착하는 단계와,C2)배후전극을 형성하기 위해 상기 제 2 폴리실리콘층을 패턴화하는 단계와,C3)산화물층을 증착하고 평탄화하는 단계와,C4)제 1 실리콘 질화물층(NS)을 증착하는 단계가 사용되는 MEMS 센서 제조방법.
- 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 층 구조(SA)를 도포하는 A 단계에서,A1)적어도 하나의 하부 희생층(OS)을 형성하는 단계와,A2)상기 하부 희생층(OS) 위에 도핑된 제 1 폴리실리콘층(PS)을 형성하는 단계와,A3)이동가능 전극(ME)을 형성하기 위해 상기 제 1 폴리실리콘층을 패턴화하는 단계와,A4)적어도 하나의 상부 희생층(OS)을 형성하는 단계와,A5)상기 층 구조(SA)를 평탄화하는 단계들이 수행되는 MEMS 센서 제조방법.
- 제 15 항에 있어서,상기 제 1 폴리실리콘층을 패턴화하는 A3 단계에서, 제 1 폴리실리콘층(PS1)이 멤브레인을 형성하기 위해 패턴화되고,상기 상부 희생층에 바로 이르는 블라인드 홀들(SL)과 상기 멤브레인까지 이르는 또 다른 블라인드 홀들이 연이어 상기 제 2 폴리실리콘층(PS2)에 에칭되며,상기 제 1 실리콘 질화물층(NS)을 증착하는 C4 단계에서, 상기 실리콘 질화물층(NS)이 에지를 커버하는 형태로 이에 따라 또한 모든 블라인드 홀들에 증착되는 MEMS 센서 제조방법.
- 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 산화물층을 증착하고 평탄화하는 C3 단계 후에, 상기 제 1 실리콘 질화 물층(NS)을 증착하는 C4 단계에서, 상기 실리콘 질화물층 위에 또 다른 폴리실리콘층(PS)이 형성되고,상기 단계 C5)에서, 그 위에 또 다른 실리콘 질화물층(NS)이 형성되는 MEMS 센서 제조방법.
- 제 12 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 이동가능 전극 위와 아래에 있는 상기 희생층(OE)을 제거하는 E 단계 전에, 상기 층 구조(SA) 맞은편 배후면으로부터 상기 베이스칩에 관통부(DB)가 에칭되고, 상기 관통부에서는 멤브레인으로서 형성된 상기 이동가능 전극(ME) 아래에 상기 희생층(OS)이 드러나는 EMS 센서 제조방법.
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