KR20200123727A

KR20200123727A - Mems 소자 및 이의 제조 방법

Info

Publication number: KR20200123727A
Application number: KR1020190132337A
Authority: KR
Inventors: 웨이 동; 리-칭 린; 페이-춘 리아오
Original assignee: 우한 양시 마이크로 컴포넌츠 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2019-04-22
Filing date: 2019-10-23
Publication date: 2020-10-30
Also published as: CN110155934A; US11130671B2; JP2020175500A; EP3730454B1; EP3730454A1; US20200331749A1

Abstract

본 발명의 실시예는 MEMS(Micro-Electro-Mechanical System) 소자를 개시하고, 상기 MEMS 소자는 서브스트레이트 기판, 상기 서브스트레이트 기판 상에 설치되는 패키징 부재, 및 상기 패키징 부재의 내부 둘레에 내장되고 상기 서브스트레이트 기판 상에 위치하는 MEMS 부재를 포함하고, 상기 MEMS 소자는 밀봉 부재를 더 포함하며, 여기서, 상기 밀봉 부재는 상기 서브스트레이트 기판 및/또는 상기 패키징 부재에 설치되고, 상기 밀봉 부재는 외부 소분자 물질이 상기 MEMS 부재와 접촉하는 것을 방지한다. 본 발명의 실시예는 동시에 MEMS 소자의 제조 방법을 더 개시한다.

Description

MEMS 소자 및 이의 제조 방법{MEMS DEVICE AND PREPARATION METHOD THEREOF}

본 발명은 반도체 분야에 관한 것으로, 특히 MEMS 소자 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

마이크로 전기 기계 시스템(Micro-Electro-Mechanical System, MEMS)은 마이크로 센서, 마이크로 액츄에이터, 마이크로 기계적 구조, 마이크로 전원, 마이크로 에너지원, 신호 처리 및 제어 회로, 고성능 전자 집적 소자, 인터페이스 및 통신을 통합한 마이크로 소자 또는 시스템이다. 마이크로 기계적 소자는 마이크로 전자 기술(도체 제조 기술) 기반으로 개발된 것으로, 포토에칭, 식각, 박막, 실리콘 마이크로 가공, 비실리콘 마이크로 가공 및 정밀 기계적 가공 등 기술을 융합하여 제작된 첨단기술 전자 기계 소자이다.

MEMS 기술의 끊임없는 성숙과 발전에 따라 MEMS 기술은 집적 회로에 점차적으로 적용되어 왔다. 하지만, MEMS 소자의 구조가 비교적 취약하고, 소자 성능이 외적 요소의 영향을 쉽게 받으므로, 일반적으로 MEMS 부재에 대해 패키징을 진행한다. 일부분의 MEMS 소자의 패키징에서 캐비티(cavity) 구조를 사용하여 소자를 보호한다. 하지만, 시간의 흐름에 따라, 소분자(예를 들어, 물 분자) 물질이 캐비티 구조 접착층을 투과하여 밀폐된 환경 내부에 진입하여 MEMS 부재에 부착됨으로써, 소자의 성능에 영향을 준다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예는, 기존의 MEMS 소자의 구조 설계에서 존재하는 소분자 물질이 패키징 환경 내부에 진입하여 MEMS 소자에 부착되는 문제를 해결하고 MEMS 소자(특히 음파 소자)의 성능을 향상시키며 MEMS 소자의 사용 수명을 연장시키는, MEMS 소자 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 기술적 해결수단은 하기와 같이 실현된다.

MEMS 소자로서, 상기 MEMS 소자는 서브스트레이트 기판, 상기 서브스트레이트 기판 상에 설치되는 패키징 부재, 및 상기 패키징 부재의 내부 둘레에 내장되고 상기 서브스트레이트 기판 상에 위치하는 MEMS 부재를 포함하고, 상기 MEMS 소자는 밀봉 부재를 더 포함하며, 상기 밀봉 부재는 상기 서브스트레이트 기판 및/또는 상기 패키징 부재에 설치되고, 상기 밀봉 부재는 외부 소분자 물질이 상기 MEMS 부재와 접촉하는 것을 방지한다.

상기 해결수단에서, 상기 패키징 부재는 제1 패키징층 및 제2 패키징층을 포함하고, 상기 제1 패키징층은 서브스트레이트 기판 상에서 상기 MEMS 부재와 접촉하지 않는 위치에 설치되고, 상기 제1 패키징층은 상기 MEMS 부재의 외곽을 둘러싸며, 상기 제2 패키징층은 상기 제1 패키징층의 상기 서브스트레이트 기판으로부터 멀어지는 면 상에 설치되며, 상기 MEMS 부재의 상기 서브스트레이트 기판 일측으로부터 멀어지는 면의 상부에 설치되고, 상기 제1 패키징층과 상기 제2 패키징층은 연결되며, 상기 제2 패키징층과 상기 MEMS 부재는 접촉하지 않는다.

상기 해결수단에서, 상기 밀봉 부재는 제1 밀봉층을 포함하고, 상기 제1 밀봉층은 상기 제1 패키징층과 상기 제2 패키징층 사이에 설치되며, 상기 제1 밀봉층의 작용 하에, 상기 제1 패키징층과 상기 제2 패키징층은 밀접한다.

상기 해결수단에서, 상기 밀봉 부재는 제2 밀봉층을 더 포함하고, 상기 제2 밀봉층은 상기 서브스트레이트 기판과 상기 제1 패키징층 사이에 설치되며, 상기 제2 밀봉층의 작용 하에, 상기 제1 패키징층과 상기 서브스트레이트 기판은 밀접한다.

상기 해결수단에서, 상기 서브스트레이트 기판의 상기 제1 패키징층과 대향하는 위치에 불규칙적인 돌기와 요홈의 제1 구조가 설치되고, 상기 제2 밀봉층은 상기 제1 구조를 포함한다.

상기 해결수단에서, 상기 제1 패키징층의 상기 제2 패키징층과 대향하는 위치에 불규칙적인 돌기와 요홈의 제2 구조가 설치되고, 상기 제1 밀봉층은 상기 제2 구조를 포함한다.

상기 해결수단에서, 상기 밀봉 부재는 적어도 하나의 제3 밀봉층을 포함하고, 상기 적어도 하나의 제3 밀봉층은 상기 서브스트레이트 기판과 상기 제2 패키징층 사이에 설치되며, 상기 적어도 하나의 제3 밀봉층은 상기 MEMS 부재의 외곽을 둘러싸고, 상기 제1 패키징층의 내부 둘레를 둘러싼다.

상기 해결수단에서, 상기 적어도 하나의 제3 밀봉층은 상기 제1 패키징층 및 상기 MEMS 부재와 접촉하지 않는다.

상기 해결수단에서, 상기 제2 밀봉층의 두께는 100 nm보다 크다.

상기 해결수단에서, 상기 제1 밀봉층의 두께는 100 nm보다 크다.

MEMS 소자의 제조 방법으로서, 서브스트레이트 기판을 형성하는 단계; 및 상기 서브스트레이트 기판 상에 패키징 부재, 및 상기 패키징 부재의 내부 둘레에 내장되고 상기 서브스트레이트 기판 상에 위치하는 MEMS 부재를 형성하고, 상기 서브스트레이트 기판 및/또는 상기 패키징 부재에 밀봉 부재를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 밀봉 부재는 외부 소분자 물질이 상기 MEMS 부재와 접촉하는 것을 방지한다.

상기 해결수단에서, 상기 패키징 부재는 제1 패키징층 및 제2 패키징층을 포함하고, 상기 서브스트레이트 기판 상에 패키징 부재, 및 상기 패키징 부재에 내장되고 상기 서브스트레이트 기판 상에 위치하는 MEMS 부재를 형성하고, 상기 서브스트레이트 기판 및/또는 상기 패키징 부재에 밀봉 부재를 형성하는 단계는, 상기 서브스트레이트 기판 상에 상기 MEMS 부재를 형성하는 단계; 상기 서브스트레이트 기판 상의 상기 MEMS 부재와 접촉하지 않고 상기MEMS 부재의 외곽을 둘러싸는 위치에 제1 패키징층을 형성하는 단계; 상기 제1 패키징층의 상기 서브스트레이트 기판으로부터 멀어지는 면 상에 상기 제1 밀봉층을 형성하는 단계; 및 상기 제1 밀봉층의 상기 서브스트레이트 기판으로부터 멀어지는 면 상에, 및 상기 MEMS 부재의 상기 서브스트레이트 기판 일측으로부터 멀어지는 면의 상부에 상기 제2 패키징층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1 밀봉층의 작용 하에, 상기 제1 패키징층과 상기 제2 패키징층은 밀접하며, 상기 제1 패키징층과 상기 제2 패키징층은 연결되고, 상기 제2 패키징층과 상기 MEMS 부재는 접촉하지 않는다.

상기 해결수단에서, 상기 밀봉 부재는 제2 밀봉층을 더 포함하고, 상기 서브스트레이트 기판 상의 상기 MEMS 부재와 접촉하지 않고 상기MEMS 부재의 외곽을 둘러싸는 위치에 제1 패키징층을 형성하는 단계는, 상기 서브스트레이트 기판 상의 상기 MEMS 부재와 접촉하지 않고 상기 MEMS 부재의 외곽을 둘러싸는 위치에 제2 밀봉층을 형성하는 단계; 및 상기 제2 밀봉층에 상기 제1 패키징층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제2 밀봉층의 작용 하에, 상기 제1 패키징층과 상기 서브스트레이트 기판은 밀접한다.

상기 해결수단에서, 상기 패키징 부재는 제1 패키징층 및 제2 패키징층을 포함하고, 상기 밀봉 부재는 제2 밀봉층을 포함하며, 상기 서브스트레이트 기판 상에 패키징 부재, 및 상기 패키징 부재에 내장되고 상기 서브스트레이트 기판 상에 위치하는 MEMS 부재를 형성하고, 상기 서브스트레이트 기판 및/또는 상기 패키징 부재에 밀봉 부재를 형성하는 단계는, 상기 서브스트레이트 기판 상에 상기 MEMS 부재를 형성하는 단계; 상기 서브스트레이트 기판 상의 상기 MEMS 부재와 접촉하지 않고 상기 MEMS 부재의 외곽을 둘러싸는 위치에 제2 밀봉층을 형성하는 단계; 상기 제2 밀봉층에 상기 제1 패키징층을 형성하는 단계; 및 상기 제1 패키징층의 상기 서브스트레이트 기판으로부터 멀어지는 면 상에, 및 상기 MEMS 부재의 상기 서브스트레이트 기판 일측으로부터 멀어지는 면의 상부에 상기 제2 패키징층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제2 밀봉층의 작용 하에, 상기 제1 패키징층과 상기 서브스트레이트 기판은 밀접하며, 상기 제1 패키징층과 상기 제2 패키징층은 연결되고, 상기 제2 패키징층과 상기 MEMS 부재는 접촉하지 않는다.

상기 해결수단에서, 상기 서브스트레이트 기판 상의 상기 MEMS 부재와 접촉하지 않고 상기 MEMS 부재의 외곽을 둘러싸는 위치에 제2 밀봉층을 형성하는 단계는, 식각 공정을 이용하여 상기 서브스트레이트 기판 상의 상기 MEMS 부재와 접촉하지 않고 상기 MEMS 부재의 외곽을 둘러싸는 위치에 불규칙적인 돌기와 요홈의 제1 구조를 형성하는 단계를 포함하고, 상응하게, 상기 제2 밀봉층에 상기 제1 패키징층을 형성하는 단계는, 상기 서브스트레이트 기판 상의 상기 제1 구조가 위치하는 위치에 상기 제1 패키징층을 형성하는 단계를 포함한다.

상기 해결수단에서, 상기 제1 패키징층의 상기 서브스트레이트 기판으로부터 멀어지는 면 상에 상기 제1 밀봉층을 형성하는 단계는, 전자빔 충격 또는 실크스크린 인쇄 공정을 이용하여 상기 제1 패키징층의 상기 서브스트레이트 기판으로부터 멀어지는 면 상에 불규칙적인 돌기와 요홈의 제2 구조를 형성하는 단계를 포함하고, 상응하게, 상기 제1 밀봉층의 상기 서브스트레이트 기판으로부터 멀어지는 면 상에, 및 상기 MEMS 부재의 상기 서브스트레이트 기판 일측으로부터 멀어지는 면의 상부에 상기 제2 패키징층을 형성하는 단계는, 상기 제1 패키징층의 상기 제2 구조가 위치하는 위치, 및 상기 MEMS 부재의 상기 서브스트레이트 기판 일측으로부터 멀어지는 면의 상부에 상기 제2 패키징층을 형성하는 단계를 포함한다.

상기 해결수단에서, 상기 패키징 부재는 제1 패키징층 및 제2 패키징층을 포함하고, 상기 밀봉 부재는 적어도 하나의 제3 밀봉층을 포함하며, 상기 서브스트레이트 기판 상에 패키징 부재, 및 상기 패키징 부재의 내부 둘레에 내장되고 상기 서브스트레이트 기판 상에 위치하는 MEMS 부재를 형성하고, 상기 서브스트레이트 기판 및/또는 상기 패키징 부재에 밀봉 부재를 형성하는 단계는, 상기 서브스트레이트 기판 상에 상기 MEMS 부재를 형성하는 단계; 상기 서브스트레이트 기판 상의 상기 MEMS 부재와 접촉하지 않고 상기 MEMS 부재의 외곽을 둘러싸는 위치에 상기 제1 패키징층을 형성하는 단계; 상기 서브스트레이트 기판 상의 상기 MEMS 부재 및 상기 제1 패키징층과 접촉하지 않고 상기 MEMS 부재의 외곽 및 상기 제1 패키징층의 내부 둘레를 둘러싸는 위치에 상기 적어도 하나의 제3 밀봉층을 형성하는 단계; 상기 제1 패키징층 및 상기 적어도 하나의 제3 밀봉층의 상기 서브스트레이트 기판으로부터 멀어지는 면 상에, 및 상기 MEMS 부재의 상기 서브스트레이트 기판 일측으로부터 멀어지는 면의 상부에 상기 제2 패키징층을 형성하는 단계 - 상기 제2 패키징층과 상기 MEMS 부재는 접촉하지 않음 - ; 및 상기 적어도 하나의 제3 밀봉층의 상기 서브스트레이트 기판으로부터 멀어지는 면 상에 상기 제2 패키징층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1 패키징층과 상기 제2 패키징층은 연결되며, 상기 제3 밀봉층과 상기 제2 패키징층은 연결된다.

본 발명의 실시예에 의해 제공되는 MEMS 소자 및 이의 제조 방법은, 상기 MEMS 소자는 서브스트레이트 기판, 서브스트레이트 기판 상에 설치되는 패키징 부재, 및 패키징 부재에 내장되고 서브스트레이트 기판 상에 위치하는 MEMS 부재를 포함하고, 상기 MEMS 소자는 서브스트레이트 기판 및/또는 패키징 부재 상에 설치되는 밀봉 부재를 더 포함하고, 밀봉 부재는 외부 소분자 물질이 MEMS 부재와 접촉하는 것을 방지하므로, MEMS 소자는 외부 소분자 물질이 패키징 부재를 투과하여 MEMS 부재와 접촉하는 것을 방지하는 밀봉 부재를 구비함으로써, 기존의 MEMS 소자의 구조 설계에서 존재하는 소분자 물질이 패키징 환경 내부에 진입하여 MEMS 소자에 부착되는 문제를 해결하고 MEMS 소자의 성능을 향상시키며 MEMS 소자의 사용 수명을 연장시킨다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 MEMS 소자의 구조 모식도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 다른 MEMS 소자의 구조 모식도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 또 다른 MEMS 소자의 구조 모식도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의해 제공되는 MEMS 소자의 구조 모식도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 MEMS 소자의 제조 방법의 흐름 모식도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 다른 MEMS 소자의 제조 방법의 흐름 모식도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 또 다른 MEMS 소자의 제조 방법의 흐름 모식도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 MEMS 소자의 제조 과정에서의 구조 모식도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 다른 MEMS 소자의 제조 과정에서의 구조 모식도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 또 다른 MEMS 소자의 제조 과정에서의 구조 모식도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 의해 제공되는 MEMS 소자의 제조 과정에서의 구조 모식도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 의해 제공되는 MEMS 소자의 제조 방법의 흐름 모식도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 의해 제공되는 다른 MEMS 소자의 제조 과정에서의 구조 모식도이다.
1: 서브스트레이트 기판, 2: 패키징 부재, 21: 제1 패키징층, 22: 제2 패키징층, 3: MEMS 부재, 4: 밀봉 부재, 41: 제2 밀봉층, 42: 제1 밀봉층, 43: 제3 밀봉층.

아래 본 발명의 실시예에서의 도면을 결부하여 본 발명의 실시예에서의 기술적 해결수단을 명확하고 완전하게 설명하도록 한다.

본 발명의 실시예는 MEMS 소자를 제공하고, 상기 MEMS 소자는 서브스트레이트 기판(1), 서브스트레이트 기판(1) 상에 설치되는 패키징 부재(2), 및 패키징 부재(2)의 내부 둘레에 내장되고 서브스트레이트 기판(1) 상에 위치하는 MEMS 부재(3)를 포함할 수 있으며, 상기 MEMS 소자는 밀봉 부재(4)를 더 포함하고, 여기서, 밀봉 부재(4)는 서브스트레이트 기판(1) 및/또는 패키징 부재(2) 상에 설치되며, 밀봉 부재는 외부 소분자 물질이 MEMS 부재와 접촉하는 것을 방지한다.

설명해야 할 것은, 본 실시예에서의 밀봉 부재는 패키징 부재와 서브스트레이트 기판 사이의 서로 접촉하는 위치에 설치되거나, 패키징 부재가 자체적으로 서로 접촉하는 위치에 설치되거나, MEMS 부재의 주변 및 패키징 부재 내부 둘레 중의 위치에 설치될 수 있고, 물론, 밀봉 부재의 위치는 상술한 위치에 한정되지 않으며, 외부 소분자 물질이 패키징 부재를 투과하여 MEMS 부재와 접촉하는 것을 방지하는 다른 위치는 모두 가능하다.

본 발명의 다른 실시예에서, 패키징 부재(2)는 제1 패키징층(21) 및 제2 패키징층(22)을 포함하고, 여기서, 제1 패키징층(21)은 서브스트레이트 기판(1) 상에서 MEMS 부재(3)와 접촉하지 않는 위치에 설치되고, 제1 패키징층은 MEMS 부재(3) 주변을 둘러싼다.

제2 패키징층(22)은 제1 패키징층(21)의 서브스트레이트 기판(1)으로부터 멀어지는 면 상에 설치되며, MEMS 부재(3)의 서브스트레이트 기판(1) 일측으로부터 멀어지는 면의 상부에 설치된다.

제1 패키징층과 제2 패키징층은 연결되고, 제2 패키징층과 MEMS 부재는 접촉하지 않는다.

여기서, 제2 패키징층은 전체적으로 하나로 연결된 것이고, 상기 제2 패키징층과 제1 패키징층은 캐비티(cavity)의 구조를 구성할 수 있음으로써, 전체적인 MEMS 부재는 상기 캐비티의 구조에서 보호받고, 외부와 차단된다.

본 발명의 다른 실시예에서, 밀봉 부재(4)는 제1 밀봉층(42)을 포함하고, 여기서, 제1 밀봉층(42)은 제1 패키징층과 제2 패키징층 사이에 설치된다.

제1 밀봉층의 작용 하에, 제1 패키징층과 제2 패키징층은 밀접한다.

여기서, MEMS 소자에 제1 밀봉층을 설치한 후, 제1 밀봉층은 제1 패키징층과 제2 패키징층이 보다 더 밀접하도록 할 수 있다. 이로써, 제1 패키징층과 제2 패키징층의 접촉 위치 사이에는 틈새가 존재하지 않고, 외부 소분자 물질도 제1 패키징층과 제2 패키징층의 접촉 위치를 통해 제1 패키징층을 투과하여 캐비티의 구조의 내부에 진입될 수 없음으로써, 외부 소분자 물질이 MEMS 부재와 접촉하는 것을 방지한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 밀봉 부재(4)는 제2 밀봉층(41)을 더 포함하고, 여기서, 제2 밀봉층(41)은 서브스트레이트 기판(1)과 제1 패키징층(21) 사이에 설치된다.

제2 밀봉층의 작용 하에, 제1 패키징층과 서브스트레이트 기판은 밀접한다.

여기서, MEMS 소자에 제2 밀봉층을 설치한 후, 제2 밀봉층은 제1 패키징층과 서브스트레이트 기판이 보다 더 밀접하도록 할 수 있다. 이로써, 제1 패키징층과 서브스트레이트 기판의 접촉 위치 사이에는 틈새가 존재하지 않고, 외부 소분자 물질도 제1 패키징층과 서브스트레이트 기판의 접촉 위치를 통해 제1 패키징층을 투과하여 캐비티의 구조의 내부에 진입될 수 없음으로써, 외부 소분자 물질이 MEMS 부재와 접촉하는 것을 방지한다.

설명해야 할 것은, 본 발명의 실시예에서의 MEMS 소자에 제1 밀봉층과 제2 밀봉층이 동시에 설치될 수 있고, 제1 밀봉층 또는 제2 밀봉층 중 하나만 설치될 수도 있다.

본 발명의 실시예에 의해 제공되는 MEMS 소자에 있어서, 상기 MEMS 소자는 서브스트레이트 기판, 서브스트레이트 기판 상에 설치되는 패키징 부재, 및 패키징 부재에 내장되고 서브스트레이트 기판 상에 위치하는 MEMS 부재를 포함하고, 상기 MEMS 소자는 서브스트레이트 기판 및/또는 패키징 부재에 설치되는 밀봉 부재를 더 포함하고, 밀봉 부재는 외부 소분자 물질이 MEMS 부재와 접촉하는 것을 방지하므로, 상기 MEMS 소자는 외부 소분자 물질이 패키징 부재를 투과하여 MEMS 부재와 접촉하는 것을 방지하는 밀봉 부재를 구비함으로써, 기존의 MEMS 소자의 구조 설계에서 존재하는 소분자 물질이 패키징 환경 내부에 진입하여 MEMS 소자에 부착되는 문제를 해결하고 MEMS 소자의 성능을 향상시키며 MEMS 소자의 사용 수명을 연장시킨다.

전술한 실시예에 기반하여, 본 발명의 실시예는 MEMS 소자를 제공하고, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 MEMS 소자는 서브스트레이트 기판(1), 서브스트레이트 기판(1) 상에 설치되는 패키징 부재(2), 및 패키징 부재(2)의 내부 둘레에 내장되고 서브스트레이트 기판(1) 상에 위치하는 MEMS 부재(3)를 포함할 수 있으며, 상기 MEMS 소자는 밀봉 부재(4)를 더 포함하고, 패키징 부재(2)는 제1 패키징층(21) 및 제2 패키징층(22)을 포함하며, 밀봉 부재(4)는 제1 밀봉층(42)을 포함하고, 여기서, 제1 패키징층(21)은 서브스트레이트 기판(1) 상에서 MEMS 부재(3)와 접촉하지 않는 위치에 설치되며, 제1 패키징층은 부재(3) 주변을 둘러싼다.

제2 패키징층(22)은 제1 패키징층(21)의 서브스트레이트 기판(1)으로부터 멀어지는 면 상에 설치되고, 또한 MEMS 부재(3)의 서브스트레이트 기판(1) 일측으로부터 멀어지는 면의 상부에 설치된다.

여기서, 도 3에 도시된 제2 패키징층은 하나의 전체적인 구조이고, 제1 패키징층과 제2 패키징층이 연결된 후, 도 1에 도시된 바와 같은, MEMS 부재를 그 안에서 보호하는 캐비티의 구조를 형성할 수 있다.

제1 패키징층(21)의 제2 패키징층(22)과 대향하는 위치에 불규칙적인 돌기와 요홈의 제2 구조가 설치된다.

제1 밀봉층(42)은 제2 구조를 포함한다.

여기서, 제1 패키징층의 제2 패키징층과 대향하는 위치에 불규칙적인 돌기와 요홈의 제2 구조를 형성한 후, 제2 패키징층을 형성하는 재료는 제1 패키징층에서의 제2 구조 내에 진입할 수 있다. 이로써, 제2 패키징층의 재료와 제1 패키징층의 재료는 잘 접촉될 수 있으므로, 물론 제1 패키징층과 제2 패키징층 사이는 보다 더 밀접할 수 있다. 이로써, MEMS 소자가 위치하는 외부 환경에서의 소분자 물질이 제1 패키징층과 제2 패키징층의 접촉 위치를 통해 캐비티의 구조의 내부에 진입 못하도록 하고, 소분자 물질도 MEMS 부재와 접촉할 수 없으므로, MEMS 소자의 성능에 대한 영향을 방지한다.

설명해야 할 것은, 본 발명의 실시예에서 예를 들어 설명한 제1 밀봉층은 불규칙적인 돌기와 요홈의 제2 구조일 수 있지만, 제1 밀봉층의 형상은 이에 한정되지 않는다. 물론, 제1 패키징층의 재료와 제2 패키징층의 재료가 잘 접촉하도록 보장할 수 있는 형상이라면 모두 사용 가능하다.

본 발명의 다른 실시예에서, 도 2를 참조하면, 밀봉 부재(4)는 제2 밀봉층(41)을 더 포함하고, 서브스트레이트 기판(1)의 제1 패키징층(21)과 대향하는 위치에 불규칙적인 돌기와 요홈의 제1 구조가 설치된다.

상기 제2 밀봉층(41)은 제1 구조를 포함한다.

여기서, 서브스트레이트 기판에서의 제1 패키징층과 대향하는 위치에 불규칙적인 돌기와 요홈의 제1 구조를 형성한 후, 제1 패키징층을 형성하는 재료는 서브스트레이트 기판에서의 돌기와 요홈 구조 내에 진입할 수 있다. 이로써, 제1 패키징층의 재료와 서브스트레이트 기판의 재료는 잘 접촉될 수 있으므로, 물론 제1 패키징층과 서브스트레이트 기판 사이는 보다 더 밀접할 수 있다. 이로써, MEMS 소자가 위치하는 외부 환경에서의 소분자 물질이 제1 패키징층과 서브스트레이트 기판의 접촉 위치를 통해 캐비티의 구조의 내부에 진입 못하도록 하고, 소분자 물질도 MEMS 부재와 접촉할 수 없으므로, MEMS 소자의 성능에 대한 영향을 방지한다.

설명해야 할 것은, 본 발명의 실시예에서 예를 들어 설명한 제2 밀봉층은 불규칙적인 돌기와 요홈의 제1 구조일 수 있지만, 제2 밀봉층의 형상은 이에 한정되지 않는다. 물론, 제1 패키징층의 재료와 서브스트레이트 기판의 재료가 잘 접촉하도록 보장할 수 있는 형상이라면 모두 사용 가능하다. 이 밖에, 제1 구조는 제2 구조와 동일할 수 있고, 상이할 수도 있다.

여기서, 제1 밀봉층의 두께는 100 nm보다 크고, 제2 밀봉층의 두께는 100 nm보다 크다.

다시 말하면, 서브스트레이트 기판에서의 제1 구조 위치의 최고 부위와 최저 부위의 높이 차이, 및 제1 패키징층에서의 제2 구조 위치의 최고 부위와 최저 부위의 높이 차이는 모두 100 nm보다 크다.

물론, 제1 구조 위치의 최고 부위와 최저 부위의 높이 차이는 100 nm보다 크고, 제2 구조 위치의 최고 부위와 최저 부위의 높이 차이는 100 nm보다 크므로, 제1 패키징층의 재료와 서브스트레이트 기판의 재료가 더 잘 접촉하도록 보장할 수 있다. 동시에, 제1 패키징층의 재료와 제2 패키징층의 재료가 더 잘 접촉될 수 있도록 보다 더 밀접할 수 있다. 이로써, 제1 패키징층과 서브스트레이트 기판이 보다 더 밀접하고, 제1 패키징층과 제2 패키징층이 보다 더 밀접하도록 한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 밀봉 부재는 서브스트레이트 기판에서의 불규칙적인 돌기와 요홈의 제1 구조만 포함할 수 있거나, 도 3에 도시된 바와 같이, 밀봉 부재는 제1 패키징층에서의 불규칙적인 돌기와 요홈의 제2 구조만 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의해 제공되는 MEMS 소자에 있어서, 상기 MEMS 소자는 외부 소분자 물질이 패키징 부재를 투과하여 MEMS 부재와 접촉하는 것을 방지하는 밀봉 부재를 구비함으로써, 기존의 MEMS 소자의 구조 설계에서 존재하는 소분자 물질이 패키징 환경 내부에 진입하여 MEMS 소자에 부착되는 문제를 해결하고 MEMS 소자의 성능을 향상시키며 MEMS 소자의 사용 수명을 연장시킨다.

전술한 실시예에 기반하여, 본 발명의 실시예는 MEMS 소자를 제공하고, 도 4를 참조하면, 상기 MEMS 소자는 서브스트레이트 기판(1), 서브스트레이트 기판(1) 상에 설치되는 패키징 부재(2), 및 패키징 부재(2)의 내부 둘레에 내장되고 서브스트레이트 기판(1) 상에 위치하는 MEMS 부재(3)를 포함할 수 있으며, 상기 MEMS 소자는 밀봉 부재(4)를 더 포함하고, 패키징 부재(2)는 제1 패키징층(21) 및 제2 패키징층(22)을 포함하며, 밀봉 부재(4)는 적어도 하나의 제3 밀봉층(43)을 포함하고, 여기서, 제1 패키징층(21)은 서브스트레이트 기판(1) 상에서 MEMS 부재(3)와 접촉하지 않는 위치에 설치되며, 제1 패키징층은 MEMS 부재(3) 주변을 둘러싼다.

제2 패키징층(22)은 제1 패키징층(21)의 서브스트레이트 기판(1)으로부터 멀어지는 면 상에 설치되고, MEMS 부재(3)의 서브스트레이트 기판(1) 일측으로부터 멀어지는 면의 상부에 설치된다.

적어도 하나의 제3 밀봉층(43)은 서브스트레이트 기판(1)과 제2 패키징층(22) 사이에 설치된다.

적어도 하나의 제3 밀봉층(43)은 MEMS 부재(3) 주변을 둘러싸고, 제1 패키징층(21)의 내부 둘레를 둘러싼다.

적어도 하나의 제3 밀봉층(43)은 제1 패키징층(21) 및 MEMS 부재(3)와 접촉하지 않는다.

설명해야 할 것은, 도 4에서는 밀봉 부재가 하나의 제3 밀봉층을 포함하는 것을 예시하였고, 도 4에 도시된 바와 같이, 제3 밀봉층은 제1 패키징층 및 MEMS 부재와 접촉하지 않는다. 동시에, 제3 밀봉층은 캐비티의 구조의 내부에 설치되고, MEMS 부재의 주변의 영역을 둘러싼다. 이로써, MEMS 소자가 위치한 환경에서의 외부의 소분자 물질이 제1 패키징층을 투과하여도, MEMS 부재의 주변에는 제3 밀봉층이 더 설치되어 있으므로, 상기 제3 밀봉층은 여전히 소분자 물질이 MEMS 부재와 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 물론, 적어도 하나의 제3 밀봉층과 제1 패키징층 사이의 부분적 위치는 접촉될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 밀봉 부재(4)는 적어도 2개의 제3 밀봉층(43)을 포함하면, 각각의 제3 밀봉층 사이는 서로 접촉하지 않는다.

다시 말하면, MEMS 소자에 다수의 도 4에 도시된 바와 같은 제3 밀봉층을 설치할 수 있지만, 각각의 제3 밀봉층 사이는 간격을 두고 설치된다. 이로써, MEMS 소자가 위치하는 환경에서의 외부 소분자 물질이 제1 패키징층과 첫 번째 제3 밀봉층을 투과하여도, MEMS 부재의 주변에 다른 제3 밀봉층이 더 설치되어 있으므로, 다른 제3 밀봉층도 소분자 물질이 MEMS 부재와 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 제3 밀봉층의 개수는 많으면 많을 수록 좋다. 하지만, 제3 밀봉층의 개수에 대해 제한하지 않는데, 제3 밀봉층의 수량은 실제 적용되는 응용 상황과 수요에 따라 결정할 수 있다. 물론, 각각의 제3 밀봉층 사이의 부분적 위치는 접촉될 수 있다.

전술한 실시예에 기반하여, 본 발명의 실시예는 MEMS 소자의 제조 방법을 제공하고, 도 5를 참조하면, 상기 방법은 하기와 같은 단계를 포함한다.

단계101에서, 서브스트레이트 기판을 형성한다.

여기서, 본 실시예에서 서브스트레이트 기판을 형성하는 재료와 공정에 대해 구체적으로 한정하지 않고, 관련 기술에서 서브스트레이트 기판의 기능을 실현할 수 있는 재료와 공정이면 모두 사용 가능하다.

단계102에서, 서브스트레이트 기판 상에 패키징 부재, 및 패키징 부재에 내장되고 서브스트레이트 기판 상에 위치하는 MEMS 부재를 형성하고, 서브스트레이트 기판 및/또는 패키징 부재 상에 밀봉 부재를 형성한다.

여기서, 밀봉 부재는 외부 소분자 물질이 MEMS 부재와 접촉하는 것을 방지한다.

설명해야 할 것은, 본 실시예에서 패키징 부재를 형성하는 재료와 공정에 대해 구체적으로 한정하지 않고, 관련 기술에서 패키징의 기능을 실현할 수 있는 재료와 공정이면 모두 사용 가능하다. 또한, 본 실시예에서 MEMS 부재의 구조에 대해서도 구체적으로 한정하지 않고, MEMS 부재의 외곽에 패키징 부재를 설치해야 하는 구조이면 모두 사용 가능하다.

밀봉 부재는 전자빔 충격, 실크스크린 인쇄, 식각 등 공정을 이용하여 형성될 수 있다. 여기서, 구체적으로 어떠한 공정을 이용하여 밀봉 부재를 형성할 것인가는 구체적으로 밀봉 부재의 구체적인 구조와 재료에 따라 결정할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의해 제공되는 MEMS 소자의 제조 방법에 있어서, 형성된 MEMS 소자는 외부 소분자 물질이 패키징 부재를 투과하여 MEMS 부재와 접촉하는 것을 방지하는 밀봉 부재를 구비함으로써, 기존의 MEMS 소자의 구조 설계에서 존재하는 소분자 물질이 패키징 환경 내부에 진입하여 MEMS 소자에 부착되는 문제를 해결하고 MEMS 소자의 성능을 향상시키며 MEMS 소자의 사용 수명을 연장시킨다.

전술한 실시예에 기반하여, 본 발명의 실시예는 MEMS 소자의 제조 방법을 제공하고, 도 6을 참조하면, 상기 방법은 하기와 같은 단계를 포함한다.

단계201에서, 서브스트레이트 기판을 형성한다.

단계202에서, 서브스트레이트 기판 상에 MEMS 부재를 형성한다.

단계203에서, 서브스트레이트 기판에서 MEMS 부재와 접촉하지 않고 MEMS 부재의 외곽을 둘러싸는 위치에 제2 밀봉층을 형성한다.

하나의 가능한 실시형태에서, 제2 밀봉층은 식각 등 공정을 이용하여 형성될 수 있고, 제2 밀봉층의 재료는 서브스트레이트 기판의 재료와 동일할 수 있다. 물론, 제2 밀봉층은 다른 공정과 재료를 이용하여 형성될 수도 있지만, 제2 밀봉층이 비교적 좋은 밀봉 성능을 갖도록 보장해야 한다.

단계204에서, 제2 밀봉층에 제1 패키징층을 형성한다.

여기서, 본 실시예에서 제1 패키징층을 형성하는 공정과 제1 패키징층의 재료에 대해 구체적으로 한정하지 않고, 관련 기술에서 제1 패키징층의 패키징 기능을 실현할 수 있는 재료와 공정이면 모두 사용 가능하다.

단계205에서, 제1 패키징층의 서브스트레이트 기판으로부터 멀어지는 면 상에, 및 MEMS 부재의 서브스트레이트 기판 일측으로부터 멀어지는 면의 상부에 제2 패키징층을 형성한다.

설명해야 할 것은, 본 실시예에서 제2 패키징층을 형성하는 공정과 제2 패키징층의 재료에 대해 구체적으로 한정하지 않고, 관련 기술에서 제2 패키징층의 패키징 기능을 실현할 수 있는 재료와 공정이면 모두 사용 가능하다.

본 발명의 다른 실시예에서, 단계205는 하기와 같은 단계를 통해 실현될 수 있다.

단계205a에서, 제1 패키징층의 서브스트레이트 기판으로부터 멀어지는 면 상에 제1 밀봉층을 형성한다.

하나의 가능한 실시형태에서, 제1 밀봉층은 전자빔 충격 또는 실크스크린 인쇄 등 공정을 이용하여 형성될 수 있고, 제1 밀봉층의 재료는 제1 패키징층의 재료와 동일할 수 있다. 물론, 제1 밀봉층은 다른 공정과 재료를 이용하여 형성될 수도 있지만, 제1 밀봉층이 비교적 좋은 밀봉 성능을 갖도록 보장해야 한다.

단계205b에서, 제1 밀봉층의 서브스트레이트 기판으로부터 멀어지는 면 상에, 및 MEMS 부재의 서브스트레이트 기판 일측으로부터 멀어지는 면의 상부에 제2 패키징층을 형성한다.

설명해야 할 것은, 본 실시예에서 다른 실시예와 동일하거나 상응한 단계 및 개념에 대한 해석은 다른 실시예에서의 설명을 참조할 수 있으므로, 여기서 더 설명하지 않도록 한다.

전술한 실시예에 기반하여, 본 발명의 실시예는 MEMS 소자의 제조 방법을 제공하고, 도 7을 참조하면, 상기 방법은 하기와 같은 단계를 포함한다.

단계301에서, 서브스트레이트 기판을 형성한다.

단계302에서, 서브스트레이트 기판 상에 MEMS 부재를 형성한다.

단계303에서, 서브스트레이트 기판에서 MEMS 부재와 접촉하지 않고 부재의 외곽을 둘러싸는 위치에 제1 패키징층을 형성한다.

단계304에서, 제1 패키징층의 서브스트레이트 기판으로부터 멀어지는 면에 제1 밀봉층을 형성한다.

단계305에서, 제1 밀봉층의 서브스트레이트 기판으로부터 멀어지는 면 상에, 및 MEMS 부재의 서브스트레이트 기판 일측으로부터 멀어지는 면의 상부에 제2 패키징층을 형성한다.

여기서, 제1 밀봉층의 작용 하에, 제1 패키징층과 제2 패키징층은 밀접하고, 제2 패키징층과 MEMS 부재는 접촉하지 않는다.

전술한 실시예에 기반하여, 본 발명의 다른 실시예에서, 단계203은 하기와 같은 방식을 통해 실현될 수 있다.

식각 공정을 이용하여 서브스트레이트 기판에서 MEMS 부재와 접촉하지 않고 MEMS 부재의 외곽을 둘러싸는 위치에 불규칙적인 돌기와 요홈의 제1 구조를 형성한다.

상응하게, 단계204는 하기와 같은 방식을 통해 실현될 수 있다.

서브스트레이트 기판에서의 제1 구조가 위치하는 위치에 제1 패키징층을 형성한다.

다시 말하면, 도 8에 도시된 바와 같이, 식각 공정을 이용하여 서브스트레이트 기판의 표면에 대해 조면화(roughening treatment) 처리를 진행하여, 최고 부위와 최저 부위의 높이 차이가 100 nm보다 큰 불규칙적인 돌기와 요홈의 제1 구조를 형성함으로써, 제2 밀봉층을 형성할 수 있다. 다음, 금속, 세라믹, 유기물 등 재료를 도 8에서의 형성된 제1 구조 위치에 도포 또는 코팅하여 제1 패키징층을 얻음으로써, 도 9에 도시된 바와 같은 구조를 얻을 수 있다. 마지막으로, 금속, 세라믹, 유기물 등 재료를 도 9에 도시된 구조에서의 최외층에 코팅하여 제2 패키징층을 얻음으로써, 도 1에 도시된 바와 같은 구조를 얻는다.

전술한 실시예에 기반하여, 본 발명의 다른 실시예에서, 단계205a와 단계304는 하기와 방식을 통해 실현될 수 있다.

전자빔 충격 또는 실크스크린 인쇄 공정을 이용하여 제1 패키징층에서의 서브스트레이트 기판으로부터 멀어지는 면 상에 불규칙적인 돌기와 요홈의 제2 구조를 형성한다.

상응하게, 단계205b와 단계305는 하기와 방식을 통해 실현될 수 있다.

제1 패키징층에서의 제2 구조가 위치하는 위치, 및 MEMS 부재에서의 서브스트레이트 기판 일측으로부터 멀어지는 면의 상부에 제2 패키징층을 형성한다.

다시 말하면, 전자빔 충격, 실크스크린 인쇄 등 공정을 이용하여 제1 패키징층의 표면에 대해 플라즈마 충격 처리를 진행하여, 최고 부위와 최저 부위의 높이 차이가 100 nm보다 큰 불규칙적인 돌기와 요홈의 제2 구조를 형성함으로써, 제1 밀봉층을 형성할 수 있다. MEMS 소자가 제1 밀봉층만 포함하면, 이때 도 10에 도시된 바와 같은 구조를 형성할 수 있고, MEMS 소자가 제1 밀봉층과 제2 밀봉층을 동시에 포함하면, 이때 도 11에 도시된 바와 같은 구조를 형성할 수 있다. 마지막으로, 금속, 세라믹, 유기물 등 재료를 도 10 또는 도11에 도시된 구조에서의 최외층에 코팅하여 제2 패키징층을 얻음으로써, 도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같은 구조를 얻는다.

전술한 실시예에 기반하여, 본 발명의 실시예는 MEMS 소자의 제조 방법을 제공하고, 도 12를 참조하면, 상기 방법은 하기와 같은 단계를 포함한다.

단계401에서, 서브스트레이트 기판을 형성한다.

단계402에서, 서브스트레이트 기판 상에 MEMS 부재를 형성한다.

단계403에서, 서브스트레이트 기판에서의 MEMS 부재와 접촉하지 않고 MEMS 부재의 외곽을 둘러싸는 위치에 제1 패키징층을 형성한다.

단계404에서, 서브스트레이트 기판에서의 MEMS 부재 및 제1 패키징층과 접촉하지 않고 MEMS 부재의 외곽 및 제1 패키징층의 내부 둘레를 둘러싸는 위치에 적어도 하나의 제3 밀봉층을 형성한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 적어도 하나의 제3 밀봉층은 금속, 세라믹, 유기물 등 재료를 서브스트레이트 기판에서 MEMS 부재 및 제1 패키징층과 접촉하지 않고 MEMS 부재의 외곽 및 제1 패키징층의 내부 둘레를 둘러싸는 위치에 도포 또는 코팅한 후 얻은 것일 수 있다. 하나의 가능한 실시형태에서, 적어도 하나의 제3 밀봉층의 재료가 드라이 필름 포토레지스트 재료이면, 이때, 코팅하는 공정을 이용하여 서브스트레이트 기판에 한 층의 드라이 필름 포토레지스트 재료를 코팅한 후, 노광 단계를 통해 다른 위치에 코팅된 드라이 필름 포토레지스트 재료를 현상시키고, MEMS 부재 및 제1 패키징층과 접촉하지 않고 MEMS 부재의 외곽 및 제1 패키징층의 내부 둘레를 둘러싸는 위치에 적어도 하나의 제3 밀봉층을 형성한다. 설명해야 할 것은, MEMS 소자가 제3 밀봉층을 포함하는 것을 예로 들면, 상기 공정을 이용하여 드라이 필름 포토레지스트 재료를 코팅하고 현상시킨 후 도 13에 도시된 바와 같은 구조를 얻을 수 있다. 물론, 적어도 하나의 제3 밀봉층과 제1 패키징층 사이의 부분적 위치는 접촉될 수 있다.

여기서, 밀봉 부재는 적어도 2개의 제3 밀봉층을 포함하고, 단계404는 하기와 같은 방식을 통해 실현될 수 있다.

서브스트레이트 기판에서 MEMS 부재 및 제1 패키징층과 접촉하지 않고 MEMS 부재의 외곽 및 제1 패키징층의 내부 둘레를 둘러싸는 위치에 서로 간에 접촉하지 않는 적어도 2개의 제3 밀봉층을 순차적으로 형성한다.

설명해야 할 것은, 각각의 제3 밀봉층은 모두 상술한 제3 밀봉층을 형성하는 공정과 재료를 이용하여 형성될 수 있다. 또한, 각각의 제3 밀봉층은 순차적으로 형성된다. 물론, 각각의 제3 밀봉층 사이의 부분적 위치는 접촉될 수 있다.

단계405에서, 제1 패키징층 및 적어도 하나의 제3 밀봉층에서의 서브스트레이트 기판으로부터 멀어지는 면 상에, MEMS 부재에서의 서브스트레이트 기판 일측으로부터 멀어지는 면의 상부에, 및 적어도 하나의 제3 밀봉층에서의 서브스트레이트 기판으로부터 멀어지는 면 상에 제2 패키징층을 형성한다.

제2 패키징층과 MEMS 부재는 접촉하지 않는다.

제1 패키징층과 제2 패키징층은 연결되고, 제3 밀봉층과 제2 패키징층은 연결된다.

하나의 가능한 실시형태에서, 하나의 제3 밀봉층만 포함하면, 도 13에 도시된 바와 같은 구조의 최외층에 한층의 드라이 필름 포토레지스트를 코팅하여 제2 패키징층을 형성함으로써, 도 4에 도시된 바와 같은 구조를 나타낸다.

상술한 내용은 단지 본 발명의 바람직한 실시예일 뿐, 본 발명의 보호범위를 한정하지 않는다.

Claims

마이크로 전기 기계 시스템(MEMS) 소자로서,
상기 MEMS 소자는 서브스트레이트 기판, 상기 서브스트레이트 기판 상에 설치되는 패키징 부재, 및 상기 패키징 부재의 내부 둘레에 내장되고 상기 서브스트레이트 기판 상에 위치하는 MEMS 부재를 포함하고, 상기 MEMS 소자는 밀봉 부재를 더 포함하며,
상기 밀봉 부재는 상기 서브스트레이트 기판 및 상기 패키징 부재 중적어도 하나에 설치되고,
상기 밀봉 부재는 외부 소분자 물질이 상기 MEMS 부재와 접촉하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 MEMS 소자.
청구항 1에 있어서,
상기 패키징 부재는 제1 패키징층 및 제2 패키징층을 포함하고,
상기 제1 패키징층은 서브스트레이트 기판 상에서 상기 MEMS 부재와 접촉하지 않는 위치에 설치되고, 상기 제1 패키징층은 상기 MEMS 부재의 외곽을 둘러싸며,
상기 제2 패키징층은 상기 제1 패키징층의 상기 서브스트레이트 기판으로부터 멀어지는 면 상에 설치되고 상기 MEMS 부재의 상기 서브스트레이트 기판 일측으로부터 멀어지는 면의 상부에 설치되며,
상기 제1 패키징층과 상기 제2 패키징층은 연결되며,
상기 제2 패키징층과 상기 MEMS 부재는 접촉하지 않는 것을 특징으로 하는 MEMS 소자.
청구항 2에 있어서,
상기 밀봉 부재는 제1 밀봉층을 포함하고,
상기 제1 밀봉층은 상기 제1 패키징층과 상기 제2 패키징층 사이에 설치되며,
상기 제1 밀봉층의 작용 하에, 상기 제1 패키징층과 상기 제2 패키징층은 밀접하는 것을 특징으로 하는 MEMS 소자.
청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
상기 밀봉 부재는 제2 밀봉층을 더 포함하고,
상기 제2 밀봉층은 상기 서브스트레이트 기판과 상기 제1 패키징층 사이에 설치되며,
상기 제2 밀봉층의 작용 하에, 상기 제1 패키징층과 상기 서브스트레이트 기판은 밀접하는 것을 특징으로 하는 MEMS 소자.
청구항 4에 있어서,
상기 서브스트레이트 기판의 상기 제1 패키징층과 대향하는 위치에 불규칙적인 돌기와 요홈의 제1 구조가 설치되고,
상기 제2 밀봉층은 상기 제1 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는MEMS 소자.
청구항 3에 있어서,
상기 제1 패키징층의 상기 제2 패키징층과 대향하는 위치에 불규칙적인 돌기와 요홈의 제2 구조가 설치되고,
상기 제1 밀봉층은 상기 제2 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는MEMS 소자.
청구항 2에 있어서,
상기 밀봉 부재는 적어도 하나의 제3 밀봉층을 포함하고,
상기 적어도 하나의 제3 밀봉층은 상기 서브스트레이트 기판과 상기 제2 패키징층 사이에 설치되며,
상기 적어도 하나의 제3 밀봉층은 상기 MEMS 부재의 외곽을 둘러싸고 상기 제1 패키징층의 내부 둘레를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 MEMS 소자.
청구항 7에 있어서,
상기 적어도 하나의 제3 밀봉층은 상기 제1 패키징층 및 상기 MEMS 부재와 접촉하지 않는 것을 특징으로 하는 MEMS 소자.
청구항 3 또는 청구항 6에 있어서,
상기 제1 밀봉층의 두께는 100 nm보다 큰 것을 특징으로 하는 MEMS 소자.
청구항 4에 있어서,
상기 제2 밀봉층의 두께는 100 nm보다 큰 것을 특징으로 하는 MEMS 소자.
마이크로 전기 기계 시스템(MEMS) 소자의 제조 방법으로서,
서브스트레이트 기판을 형성하는 단계; 및
상기 서브스트레이트 기판 상에 패키징 부재, 및 상기 패키징 부재의 내부 둘레에 내장되고 상기 서브스트레이트 기판 상에 위치하는 MEMS 부재를 형성하고, 상기 서브스트레이트 기판 및 상기 패키징 부재 중 적어도 하나에 밀봉 부재를 형성하는 단계를 포함하고,
상기 밀봉 부재는 외부 소분자 물질이 상기 MEMS 부재와 접촉하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 MEMS 소자의 제조 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 패키징 부재는 제1 패키징층 및 제2 패키징층을 포함하고, 상기 밀봉 부재는 제1 밀봉층을 포함하며,
상기 서브스트레이트 기판 상에 패키징 부재, 및 상기 패키징 부재의내부 둘레에 내장되고 상기 서브스트레이트 기판 상에 위치하는 MEMS 부재를 형성하고, 상기 서브스트레이트 기판 및 상기 패키징 부재 중 적어도 하나에 밀봉 부재를 형성하는 단계는,
상기 서브스트레이트 기판 상에 상기 MEMS 부재를 형성하는 단계;
상기 서브스트레이트 기판 상의 상기 MEMS 부재와 접촉하지 않고 상기MEMS 부재의 외곽을 둘러싸는 위치에 제1 패키징층을 형성하는 단계;
상기 제1 패키징층의 상기 서브스트레이트 기판으로부터 멀어지는 면 상에 상기 제1 밀봉층을 형성하는 단계; 및
상기 제1 밀봉층의 상기 서브스트레이트 기판으로부터 멀어지는 면 상에, 및 상기 MEMS 부재의 상기 서브스트레이트 기판 일측으로부터 멀어지는 면의 상부에 상기 제2 패키징층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 제1 밀봉층의 작용 하에, 상기 제1 패키징층과 상기 제2 패키징층은 밀접하며,
상기 제1 패키징층과 상기 제2 패키징층은 연결되고,
상기 제2 패키징층과 상기 MEMS 부재는 접촉하지 않는 것을 특징으로 하는 MEMS 소자의 제조 방법.
청구항 12에 있어서,
상기 밀봉 부재는 제2 밀봉층을 더 포함하고,
상기 서브스트레이트 기판 상의 상기 MEMS 부재와 접촉하지 않고 상기MEMS 부재의 외곽을 둘러싸는 위치에 제1 패키징층을 형성하는 단계는,
상기 서브스트레이트 기판 상의 상기 MEMS 부재와 접촉하지 않고 상기 MEMS 부재의 외곽을 둘러싸는 위치에 제2 밀봉층을 형성하는 단계; 및
상기 제2 밀봉층에 상기 제1 패키징층을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 제2 밀봉층의 작용 하에, 상기 제1 패키징층과 상기 서브스트레이트 기판은 밀접하는 것을 특징으로 하는 MEMS 소자의 제조 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 패키징 부재는 제1 패키징층 및 제2 패키징층을 포함하고, 상기 밀봉 부재는 제2 밀봉층을 포함하며,
상기 서브스트레이트 기판 상에 패키징 부재, 및 상기 패키징 부재의 내부 둘레에 내장되고 상기 서브스트레이트 기판 상에 위치하는 MEMS 부재를 형성하고, 상기 서브스트레이트 기판 및 상기 패키징 부재 중 적어도 하나에 밀봉 부재를 형성하는 단계는,
상기 서브스트레이트 기판 상에 상기 MEMS 부재를 형성하는 단계;
상기 서브스트레이트 기판 상의 상기 MEMS 부재와 접촉하지 않고 상기 MEMS 부재의 외곽을 둘러싸는 위치에 제2 밀봉층을 형성하는 단계;
상기 제2 밀봉층에 상기 제1 패키징층을 형성하는 단계; 및
상기 제1 패키징층의 상기 서브스트레이트 기판으로부터 멀어지는 면 상, 및 상기 MEMS 부재의 상기 서브스트레이트 기판 일측으로부터 멀어지는 면의 상부에 상기 제2 패키징층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 제2 밀봉층의 작용 하에, 상기 제1 패키징층과 상기 서브스트레이트 기판은 밀접하며,
상기 제1 패키징층과 상기 제2 패키징층은 연결되고,
상기 제2 패키징층과 상기 MEMS 부재는 접촉하지 않는 것을 특징으로 하는 MEMS 소자의 제조 방법.
청구항 13 또는 청구항 14에 있어서,
상기 서브스트레이트 기판 상의 상기 MEMS 부재와 접촉하지 않고 상기 MEMS 부재의 외곽을 둘러싸는 위치에 제2 밀봉층을 형성하는 단계는,
식각 공정을 이용하여 상기 서브스트레이트 기판 상의 상기 MEMS 부재와 접촉하지 않고 상기 MEMS 부재의 외곽을 둘러싸는 위치에 불규칙적인 돌기와 요홈의 제1 구조를 형성하는 단계를 포함하고,
상기 제2 밀봉층에 상기 제1 패키징층을 형성하는 단계는,
상기 서브스트레이트 기판 상의 상기 제1 구조가 위치하는 위치에 상기 제1 패키징층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 소자의 제조 방법.
청구항 12 또는 청구항 13에 있어서,
상기 제1 패키징층의 상기 서브스트레이트 기판으로부터 멀어지는 면 상에 상기 제1 밀봉층을 형성하는 단계는,
전자빔 충격 또는 실크스크린 인쇄 공정을 이용하여 상기 제1 패키징층의 상기 서브스트레이트 기판으로부터 멀어지는 면 상에 불규칙적인 돌기와 요홈의 제2 구조를 형성하는 단계를 포함하고,
상기 제1 밀봉층의 상기 서브스트레이트 기판으로부터 멀어지는 면 상에, 및 상기 MEMS 부재의 상기 서브스트레이트 기판 일측으로부터 멀어지는 면의 상부에 상기 제2 패키징층을 형성하는 단계는,
상기 제1 패키징층의 상기 제2 구조가 위치하는 위치, 및 상기 MEMS 부재의 상기 서브스트레이트 기판 일측으로부터 멀어지는 면의 상부에 상기 제2 패키징층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 소자의 제조 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 패키징 부재는 제1 패키징층 및 제2 패키징층을 포함하고, 상기 밀봉 부재는 적어도 하나의 제3 밀봉층을 포함하며,
상기 서브스트레이트 기판 상에 패키징 부재, 및 상기 패키징 부재의 내부 둘레에 내장되고 상기 서브스트레이트 기판 상에 위치하는 MEMS 부재를 형성하고, 상기 서브스트레이트 기판 및 상기 패키징 부재 중 적어도 하나에 밀봉 부재를 형성하는 단계는,
상기 서브스트레이트 기판 상에 상기 MEMS 부재를 형성하는 단계;
상기 서브스트레이트 기판 상의 상기 MEMS 부재와 접촉하지 않고 상기 MEMS 부재의 외곽을 둘러싸는 위치에 상기 제1 패키징층을 형성하는 단계;
상기 서브스트레이트 기판 상의 상기 MEMS 부재 및 상기 제1 패키징층과 접촉하지 않고 상기 MEMS 부재의 외곽 및 상기 제1 패키징층의 내부 둘레를 둘러싸는 위치에 상기 적어도 하나의 제3 밀봉층을 형성하는 단계;
상기 제1 패키징층 및 상기 적어도 하나의 제3 밀봉층의 상기 서브스트레이트 기판으로부터 멀어지는 면 상에, 및 상기 MEMS 부재의 상기 서브스트레이트 기판 일측으로부터 멀어지는 면의 상부에 상기 제2 패키징층을 형성하는 단계 - 상기 제2 패키징층과 상기 MEMS 부재는 접촉하지 않음 - ; 및
상기 적어도 하나의 제3 밀봉층의 상기 서브스트레이트 기판으로부터 멀어지는 면 상에 상기 제2 패키징층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 제1 패키징층과 상기 제2 패키징층은 연결되며, 상기 제3 밀봉층과 상기 제2 패키징층은 연결되는 것을 특징으로 하는 MEMS 소자의 제조 방법.