TW569460B - Microstructure with movable mass - Google Patents

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TW569460B TW091120206A TW91120206A TW569460B TW 569460 B TW569460 B TW 569460B TW 091120206 A TW091120206 A TW 091120206A TW 91120206 A TW91120206 A TW 91120206A TW 569460 B TW569460 B TW 569460B
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Takahiko Ooasa
Naoki Ikeuchi
Muneo Harada
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Description

569460 A7 B7 五、發明説明（1 ) 技術領域 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明大體上關於具有可移動塊（或移動塊）之微結 構。本發明特別關於加速度計，其偵測塊的物理移動。 背景技藝 有多種使用可移動塊（移動塊）之感測器。舉例而言 ，有一種慣性感測器，例如加速度計及角加速度計（振動 陀螺儀）。 偵測車輛加速的加速度計通常使用壓阻效應。根據此 種感測器，舉例而言，盒狀地震塊（亦即，移動塊）包含 於矽基部構件（固定框）的孔穴中。可移動塊會由壓阻形 成於其上的樑懸吊，以致於應力施加至壓阻以回應移動塊 的移動。施加至壓阻的應力變化會被當作電阻變化偵測。 此技術可以用於汽車的巡航控制。 上述塊需要自由移動，但是，假使塊過度移動，則感 測器會損壞或受損。根據日本專利公告Kokoku H5_7 144 8， 揭示玻璃止動器以用於禁止塊過度移動。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 但是，玻璃止動器配置於塊上方，以致於感測器的厚 度增加。此外，製造步驟複雜且製造成本增加。再者，玻 璃與矽構件之間產生的應力對感測器的特性有不利影響。 發明槪述 因此，本發明的目的是提供微結構，其可禁止塊過度 移動而未顯著增加厚度。本發明的另一目的係提供微結構 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 569460 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7_五、發明説明（2 ) ，其可實現過度移動禁止機構，而不會對其特性有不利影 響且不會增加製造成本。 在後述之說明中，將部份地揭示本發明的其它目的、 優點及新穎特徵，且有些部份對於習於此技藝者而言，在 閱讀下述之後明顯可知，或是藉由實施本發明而習得。藉 由後附之申請專利範圍中具體指出的手段及組合，可以實 現及取得發明的目的及優點。 根據本發明的第一態樣，微結構包含塊；基部構件， 塊可移動地包含於其中。塊包含曝露在基部構件之外的表 面，及配置在塊的表面上方以禁止塊過度移動的止動線。 相較於使用玻璃止動器的習知技術，本發明的微結構可以 製成具有較小的厚度。當止動線固定時，不會有應力施加 至基部構件及塊。結果，對諸如加速度計等微結構的特性 不會有不利影響。此外，在打線接合製程期間可以固定止 動線，以致於可防止製程複雜化；因此，製造成本可以最 小化。特別地，對於加速度計而言，當感測器晶片的電極 墊及封裝的導線墊被打線接合以電連結時，可以同時形成 止動線。 根據本發明的第二態樣，含有上述微結構之封裝結構 包含至少一墊以用於與微結構電連接。止動線的至少一端 會連接至導線墊。止動線可以自由地配置並在設計上容易 改變。當止動線的一端連接至基部構件的電極墊及另一端 連接至封裝的導線墊時，止動線不僅用於機械保護也用於 電連接。 C請先閱讀背面之注意事項存填寫本買) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 569460 A7 B7 五、發明説明（3) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 根據本發明的第三態樣，止動線包含要固定在比塊的 表面相對低的位置之端部。難以配置具有高度或間距之接 線。假使接線的間距小於1 00 // m，則間距將會相當不規則 。根據本發明，塊的上表面與止動線之間的距離及間距可 以減少而不會增加線的端部及頂部之間垂直方向上的距離 。結果，可以縮減微結構的厚度而不會增加止動線的不規 則性及間距。 根據本發明的第四態樣，加速度計包含塊；矽基部構 件，塊可移動地包含於其中，其中，塊包括曝露在基部構 件之外的表面；及配置在塊的表面上方以禁止塊過度移動 的止動線；及容納基部構件及塊之封裝。 圖式簡述 圖1係立體視圖，顯示根據本發明的第一較佳實施例之 加速度計。 圖2係平面視圖，顯示圖1中所示的加速度計，其中省 略諸如金屬連線等小元件。 圖3係圖1中的I-Ι剖面視圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖4係剖面圖，顯示圖1中所示的加速度計的一部份。 圖5係平面視圖，顯示用於根據第一實施例之加速度計 之止動線的另一配置。 圖6係平面視圖，顯示用於根據第一實施例之加速度計 之止動線的另一配置。 圖7係剖面視圖，顯示含有根據本發明的第二較佳實施 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇><297公釐） 569460 A7 B7 五、發明説明（4 ) 例之加速度計的封裝結構。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖8係平面視圖，顯示用於根據第二較佳實施例之加速 度計的止動線配置。 圖9-12係平面視圖，顯示圖7中所示之用於第二較佳實 施例的止動線之另一配置。 圖1 3係剖面視圖，顯示包含根據本發明的第三較佳實 施例之加速度計的封裝結構。 圖14係平面視圖，顯示用於根據第三較佳實施例之力口 速度計的止動線配置。 圖1 5係平面視圖，顯示用於根據第三較佳實施例之加 速度計的止動線的另一配置。 圖1 6係剖面視圖，顯示根據本發明的第四較佳實施例 之加速度計。 圖17係立體視圖，顯示根據本發明的第五較佳實施例 之加速度計。 圖1 8係平面視圖，顯示用於根據第五較佳實施例之加 速度計的止動線之配置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖1 9係剖面視圖，顯示根據本發明的第六實施例之加 速度計。 圖20A-20D係剖面視圖，顯示圖16中所示之根據第六實 施例的加速度計之製造步驟的一實施例。 圖2 1 A- 21 G係剖面視圖，顯示圖19中所示之根據第六較 佳實施例的加速度計之製造步驟的另一實施例。 圖22A-22F係剖面視圖，顯示圖19中所示之根據第六較 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 569460 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（5) 佳實施例的加速度計之製造步驟的另一實施例。 圖23係剖面視圖，顯示根據本發明的第七較佳實施例 之加速度計。 圖24A-24E係剖面視圖，顯示圖23中所示之根據第七較 佳實施例的加速度計之製造步驟的實施例。 圖25係立體視圖，顯示根據本發明的第八實施例之加 速度計。 圖26係剖面視圖，顯示圖25中所示之根據第八實施例 之加速度計。 主要元件對照表 10 加速度計 12 矽基部構件 14 可移動塊 14a 凸出構件 16 樑 18 壓阻元件 20 電極墊 22 線 24 晶片接合表 28 樹脂 30 封裝 31 SOI晶圓 31a 電極墊 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -8- 569460 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（6 ) 32 導線墊 33 感測器電路 34 凸出構件 40 種子層 40a 板層 42 光阻圖案 44 凸出構件 4 8 多晶砂層 50 SOI晶圓 5 1 光阻圖案 5 2 絕緣層 53 凸出構件 54 凸出構件 58 矽基部構件 60 光阻圖案 70 封裝 74 加速度計 75 凹部 76 導線墊 122 線 222a 線 222b 線 較佳實施例詳述 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 569460 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _____B7_五、發明説明（7 ) 在下述較佳實施例之詳細說明中，將參考構成本說明 書的一部份之附圖，說明可以實施本發明之特定較佳實施 例。將充份說明這些較佳實施例，以使習於此技藝者能夠 實施發明，應暸解可以使用其它較佳實施例以及在不悖離 本發明的精神及範圍之下可以執行邏輯、機械及電改變。 因此，下述詳細說明並非用以限定，且本發明的範圍僅由 後附的申請專利範圍所界定。 現在，說明本發明。本發明可以應用至多種慣性感測 器，舉例而言，加速度計，以及角加速度計（振動陀螺儀 )。本發明也可以應用至具有可移動構件之任何種類的微 結構，舉例而言，致動器。 圖1及2係顯示根據本發明的第一實施例之加速度計10 。在圖2中，未顯示諸如金屬連線等小構件以便於更佳地瞭 解加速度計10的整體。圖3係顯示加速度計10的內部結構。 加速度計10包含矽基部構件12，及可移動塊14，可移動塊14 係包含於矽基部構件12的孔穴中。塊14設置成能夠上下及 左右移動，亦即，在三維方向上移動。矽基部構件12在其 中心設有方形孔穴，塊14係包含於其中。可移動塊14之形 狀爲具有四個方形區的苜蓿葉形，四個方形區係在中心相 連接，以便增加慣性力。可移動塊14的上表面及基部構件 12的上表面係配置在相同高度。 加速度計10又包含四根樑16，連接塊14及基部構件12 ; 及八個壓阻元件18。壓阻元件18係配置在塊14及樑16之間的 邊界，以及在基部構件12及樑16之間。每一樑16配置在形 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -10- 569460 A7 _ B7 五、發明説明（8 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 成於塊14的二相鄰方形構件之間的間隙。矽基部構件12設 在具有電極墊的上表面處，電極墊係以金屬連線（未顯示）連 接至壓阻元件1 8。 連接至壓阻元件18之電極墊20會連接至止動線22的端 部。四條線22係配置在可移動塊14的所有角落上方。每一 線22配置成延伸經過可移動塊14的角落。線22的端部藉由 習知的打線接合製程而固至電極墊20。 如圖3所示，矽基部構件12固定至晶片接合表面24。可 移動塊14的下過移動會被晶片接合表面24禁止。塊14的水 平過移動會由矽基部構件12的內壁禁止。塊14的上過移動 會被接線22禁止。藉由控制接線接合裝置，可以控制塊14 與線22之間的間距。「過移動」意指造成加速度計1〇不作 用之移動。舉例而言，假使塊14過移動時，加速度計10會 損壞或輸出位準超過其最大値之位準的訊號。 圖4係顯示圍繞連接至墊20的接線22的端部之結構。根 據本發明，在線22與電極墊20之間的連接區域可以由樹脂 遮蓋。結果，線22與墊20之間的連接可靠性將增加。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在製造上述加速度計10，SOI晶圓會由矽層（Si)、掩埋 氧化物層（SiCh)及Si基底形成。使用半導體技術，在SOI 晶圓上形成橋式電路，以形成壓阻元件1 8、金屬電路圖案 及電極墊20。之後，表面除了電極墊20之外均會由諸如SiN 等鈍化膜遮蓋。接著，在Si深RIE(反應離子鈾刻）製程中形 成樑16。之後，以從矽基底中執行的Si深RIE製程，形成 可移動塊14。接著，在對掩埋氧化物層執行的蝕刻製程中 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -11 - 569460 A7 B7 五、發明説明（9 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ，從基底中釋放可移動塊14。之後，在切割製程中，基底 被切割形成個別的感測器晶片。接著，感測器晶片接合於 封裝中，然後，感測器晶片10的電極墊20及封裝的導線墊 會接線接合以用於電連接。同時，線22會形成於感測器晶 片10上。 圖5及6顯示止動線22的配置實施例。根據圖5，二條線 122與矽基底構件12的側邊平行配置。這二條線122具有相同 的長度。根據圖6，三條線222a及2 22b會平行矽基底構件12 的對角線配置。較長的線222a會以同於圖1中所示的方式， 延著矽基底構件12的對角線配置。較短的線222b會延伸跨 越可移動塊14的角落。在圖6中，由於較長的線222a能夠以 良好的平衡程度禁止塊14過度移動，所以，可以省略較短 的線222b。 , 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖7係剖面視圖，顯示含有根據本發明的第二較佳實施 例之加速度計的封裝結構。在圖7中，與第一較佳實施例中 相同或對應的元件會由相同的代號代表，並在本實施例中 不再重覆相同的說明。根據第二較佳實施例，止動線22的 二端會固定至封裝30的導線墊32上。相較於第一較佳實施 例，線22具有高度自由。 圖8 -1 2係平面視圖，顯示圖7中所示之用於第二較佳實 施例的止動線22之配置實施例。根據圖8中所示的情形，二 線22配置成平行加速度計10的邊平行。根據圖9中示的情形 ，四條線22配置成延伸越過加速度計10的角落，其中，沒 有任何一條線彼此交會。根據圖1 0中所示的情形，四條線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -12- 569460 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製
五、發明説明（1(3) 22配置成在加速度計10上形成井字形。根據圖11中所示的 情形，二較短的線22及二較長的線22係配置成平行於加速 度計1 0的對角線延伸。根據圖1 2中所示的情形，四條線22 係配置成形成菱形，其中每一線22會延伸越過加速度計10 的角落。 圖13係剖面視圖，顯示含有根據本發明的第三較佳實 施例之加速度計的封裝結構。在圖13中，與第一及第二較 佳實施例相同的或對應的部份以相同的代號代表，並在本 實施例中不重覆相同的說明。 根據第三較佳實施例，止動線22的端部接合至封裝30 的導線墊32，而另一端接合至加速度計10的電極墊20。止 動線22可以用於封裝30與感測器10之間的電連接。可以形 成導線墊32及電極墊20以專用於止動線22，以致於止動線22 可以與感測器10電隔離。結果，止動線22可以配置成不用 考慮感測器10的接線設計。 圖14及15係平面視圖，顯示用於根據第三較佳實施例 之加速度計10之止動線22的配置實施例。在圖14中所示的 實施例中，四條線22配置成在加速度計10上方形成井字形 。在圖15中所示的實施例中，四條線22配置成形成菱形， 其中，每一條線22會延伸越過加速度計10的蕊心。 圖16係剖面視圖，顯示根據本發明的第四較佳實施例 之加速度計。在圖16中，與第一至第三較佳實施例相同或 相對應的元件以相同的代號代表，且在本實施例中不重覆 相同的說明。本實施例的特點係將止動線22設置成與SOI (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -13- 569460 A7 ______B7_ 五、發明説明（11 ) 晶圓50具有相同的電位位準，以致於接線22不會操作成天 線’若操作成天線會不利於加速度計10的特性。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在製造上述加速度計10時，SOI晶圓係由矽層（Si)、掩 埋氧化物層（Si〇2)及Si基底製成。以離子佈植或熱擴散 製程，在矽層上形成橋式電路，以形成壓阻元件1 8。之後 ’以熱氧化製程形成絕緣層52。接著，形成接點孔以致於 連接至線22的電極墊20變成與矽層（Si)相同電位。之後， 形成金屬電路圖案及電極墊20，以及以諸如SiN層等鈍化 膜54遮蓋表面上除了電極墊20以外的區域。 接著，以Si深RIE(反應離子鈾刻）製程形成樑16。之後 ，從Si基底執行Si深RIE(反應離子蝕刻），形成可移動塊 14。然後，在對掩埋氧化物層執行的蝕刻製程中，可移動 塊14會從基底釋放。之後，在切割製程中，切割基底以形 成個別的感測器。接著，感測器晶片接合於封裝中，感測 器晶片10的電極墊20及封裝的導線墊會被打線接合以用於 電連接。同時，接線22會形成於感測器晶片10上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖1 7及1 8顯示根據本發明的第五較佳實施例。在圖1 8 中，爲了更易暸解加速度計1 〇的整體，未顯示諸如金屬連 線等小構件。圖19係顯示加速度計10的內部。加速度計1〇 包含矽基部構件12、及可移動塊14，可移動塊14包含於矽 基部構件1 2的孔穴中。塊14設置成能夠上下及左右移動， 亦即，在三維方向上移動。矽基部構件12在其中心設有方 形孔穴，塊14會包含於其中。可移動塊14之形狀爲具有四 個方形區的苜蓿葉形以增慣性力，四個方形區會在其角落 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 569460 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _ B7五、發明説明（12 ) 相連接。 凸出構件14a會形成於塊14的四個方形區之每一區上， 以致於凸出構件14a的上表面比矽基部構件1 2的上表面高出 「Δ1ι」。 加速度計又包含四個樑16，以連接塊14與基部構件12 ;及八個壓阻元件1 8。壓阻元件1 8會配置在塊14與樑1 6之間 的邊界之間、以及基部構件12與樑16之間。每一樑16配置 在形成於塊14的二相鄰方形構件之間的間隙處。矽基部構 件12在上表面設有電極墊20，電極墊20以金屬連線（未顯示） 連接至壓阻元件1 8。 未連接至壓阻元件18的電極墊20會連接至止動線22的 端部。四條線22會配置在可移動塊14的所有角落之上方。 每一線22配置成延伸越過可移動塊14的角落。線22的端部 藉由習知的打線接合製程固定至電極墊20。 如圖19所示，矽基部構件12固定至晶片接合表面24。 可移動塊14的向下過移動會被晶片接合表面24抑制。塊14 的水平過移動會被矽基部構件12的內壁抑制。塊14的向上 過移動會被線22抑制。藉由控制打線接合裝置，可以調整 塊14與線22之間的間隙。 凸出構件14a的上表面與止動線22之間的距離「Η」可 藉由打線接合裝置（未顯示）及高度「Ah」以調整。根本實施 例，不用增加距離「Η + Δ1ι」，即可減少距離「Η」。結果， 不用增加止動線22的間隙「Η」之不規則性，即可降降加速 度計1〇的厚度。即使距離「Η」被定爲約80// m，止動線22 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -15- 569460 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ____B7__五、發明説明（13 ) 的間隙「Η」之不規則性也不會顯著地增加。 圖20A-20D係剖面視圖，顯示圖19中所示之根據第六較 佳實施例的加速度計之製造步驟的一實施例。在製造上述 加速度計10時，SOI晶圓31係由矽層（Si)、掩埋氧化物層 (Si〇2)及Si基底形成。以半導體製程，在矽層上形成橋式 電路，以形成壓阻元件1 8、金屬電路圖案及電極墊20。如 圖20A所示，形成感測器電路33。 接著，如圖20B所示，使用旋轉塗敷製程以將感光聚醯 亞胺或光阻形成於感測器電路33上，並將其曝光、顯影及 烘烤以形成凸出構件34( 14a)。 然後，以Si深RIE(反應離子蝕亥！J)製程，形成樑16。之 後，從Si基底31執行Si深RIE製程，形成可移動塊14。接 著，如圖20C所示，在對掩埋氧化物層的蝕刻製程中，可移 動塊14會從基底31釋放。之後，在切割製程中，切割基底 31以形成個別的感測器晶片。接著，感測器晶片接合於封 裝中，然後，感測器晶片10的電極墊20及封裝的導線墊會 打線接合以用於電連接。同時，線22形成於感測器晶片10 上。 圖21 A-21G係剖面視圖，顯示製造圖19中所示之根據第 六較佳實施例的加速度計10之製造步驟的另一實施例。在 製造上述加速度計10時，SOI晶圓31係由矽層（Si)、掩埋氧 化物層（Si〇2)及Si基底形成。以半導體製程，在矽層上形 成橋式電路以形成壓阻元件18、金屬電路圖案及電極墊20 。如圖21A所示，形成感測器電路33。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -16- 569460 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（14 ) 接著，如圖21B所示，以濺射製程，在SOI晶圓31上形 成種子層40。種子層40可爲Ni、Cu、Au、Pd、Ag、Sn、Co 等等。之後，如圖2 1 C所示，以旋轉塗敷，將感光的聚醯亞 胺或光阻形成於種子層40上，並將其曝光、顯影及烘烤以 形成光阻圖案42。接著，如圖21D所示，從種子層40形成板 層40a 。之後，如圖21E所示，移除光阻圖案42、及以離子 硏磨製程、濕蝕刻製程或RIE(反應離子鈾刻）製程移除種子 層40以形成凸出構件44。 接著，以矽深RIE(反應離子蝕刻）製程，形成樑16。之 後，從矽基底31執行Si深RIE製程，形成可移動塊14。如 圖2 1F所示，以對掩埋氧化物層之鈾刻製程，從基底31釋放 可移動塊14。之後，以分割製程，切割基底31以形成個別 的感測器晶片。接著，將感測器晶片接合於封裝中，然後 ，打線接合感測器晶片10的電極墊20及封裝的導線墊以用 於電連接。同時，如圖21G所示，在感測器晶片10上形成線 22 ° 圖22A-22F係剖面視圖，顯示圖19中所示之根據第六實 施例的加速度計10之製造步驟的另一實施例。在製造上述 加速度計10時，SOI晶圓31係由矽層（Si)、掩埋氧化物層 (Si〇〇及Si基底形成。接著，如圖22A所示，在SOI晶圓31 上形成多晶矽層。之後，如圖22B所示，以旋轉塗敷製程， 將感光的聚醯亞胺或光阻形成於多晶矽層48上，並將其曝 光、顯影及烘烤以形成光阻圖案5 1。 接著，如圖22C所示，以RIE製程蝕刻多晶矽層48以形 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 569460 A7 B7 五、發明説明（15) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 成凸出構件53。然後，以半導體製程，形成橋式電路以形 成壓阻元件18、金屬電路圖案及電極墊20。如圖22D所示， 在凸出構件53上形成感測器電路33。之後，表面除了電極 墊20以外均會由諸如SiN層等鈍化膜遮蓋。 接著，以矽深RIE(反應離子蝕刻）製程，形成樑16。之 後，從矽基底31執行Si深RIE製程，形成可移動塊14。接 著，如圖22E所示，以對掩埋氧化物層之鈾刻製程，從基底 31釋放可移動塊14。之後，以分割製程，切割基底31以形 成個別的感測器晶片。接著，將感測器晶片接合於封裝中 ，然後，打線接合感測器晶片10的電極墊20及封裝的導線 墊以用於電連接。同時，如圖22F所示，在感測器晶片10上 形成線22。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖23係剖面視圖，顯示根據本發明的第七較佳實施例 。圖24A-24E係剖面視圖，顯示圖23中所示之根據第七實施 例的加速度計10之製造步驟的實施例。在圖23及24A-24E中 ，與上述第六較佳實施例相同的或對應的元件會以相同的 代號表示，並在本實施例中不重覆相同說明。與第六較佳 實施例不同之處在於可移動塊14及矽基部構件58的結構。 在本實施例中，塊14未設有任何凸出構件（14a)，但是基部 構件58的上表面會被割開以便在基部構件58與塊14的上表 面之間形成高度差「Ah」。 在製造上述加速度計10時，SOI晶圓31係由矽層（Si)、 掩埋氧化物層（Si〇2)及Si基底形成。接著，如圖24A所示， 以旋轉塗敷製程，將光阻形成於SOI晶圓31上，並將其曝 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 569460 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7五、發明説明（16 ) 光、顯影及烘烤以形成光阻圖案60。之後，如圖24B所示， 以RIE製程鈾刻SOI晶圓31以形成凹部31a，作爲電極墊。 接著，以半導體製程，在矽層上形成橋式電路，以形 成壓阻元件18、金屬電路圖案及電極墊20。如圖24C所示， 在SOI晶圓31上形成感測器電路33。之後，基底31的表面 除了電極墊3 1 a之外均會由諸如SiN層等鈍化膜遮蓋。 然後，以Si深RIE(反應離子蝕亥[])製程，形成樑16。之 後，從Si基底31執行Si深RIE製程，形成可移動塊14。接 著，如圖24D所示，在對掩埋氧化物層的蝕刻製程中，從基 底31釋放可移動塊14。之後，以切割製程，切割基底31以 形成個別的感測器晶片。接著，感測器晶片接合於封裝中 ，然後，感測器晶片10的電極墊31a及封裝的導線墊會打線 接合以用於電連接。同時，如圖24E所示，線22形成於感測 器晶片10上。 圖25係立體視圖，顯示根據本發明的第八較佳實施例 之加速度計74。圖26係剖面視圖，顯示圖25中所示的加速 度計74。在圖25及26中，與上述實施例中相同或相對應的 元件會以相同代號表示，且在本實施例中不重覆相同說明 〇 加速度計74包含矽基部構件12、以及可移動塊14，可 移動塊14係包含於矽基部構件12的孔穴中。塊14係設置成 能夠上下及左右移動，亦即，在三維方向上移動。矽基部 構件12在其中心設有方形孔穴，塊14會包含於其中。可移 動塊14之形狀爲具有四個方形區的苜蓿葉形以增慣性力， (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -19- 569460 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（17) 四個方形區會在其角落相連接。可移動塊14的上表面及基 部構件12的上表面會配置在相同高度。 加速度計74又包含四個樑16，以連接塊14與基部構件12 ，•及八個壓阻元件18。壓阻元件18會配置在塊14與樑16之間 的邊界之間、以及基部構件1 2與樑1 6之間。每一樑1 6配置 在形成於塊14的二相鄰方形構件之間的間隙處。矽基部構 件12在上表面設有電極墊20，電極墊20以金屬連線（未顯示） 連接至壓阻元件1 8。 如圖26所示，加速度計74包含於封裝70中。封裝70包含 凹部75及導線墊74，導線墊74係形成於凹部75上。凹部75及 導線墊76係設計成導線墊76的上表面比加速度計（感測器）74 的上表面低「Ah」。配置在加速度計74的相對側之二導線 墊會由止動線22連接。根據第八較佳實施例，可以取得與 上述第六及第七較佳實施例相同的優點。 根據第六至第八較佳實施例，止動線22包含端部以固 定在高度比塊14的表面相對低的位置處。不用增加線22的 端部與頂部之間垂直方向上的距離（H + Ah )，仍可減少塊14 的上表面與止動線22之間的距離「H」。結果，不用增加止 動線22的間距不規則性或止動線22的高度，仍可降低微結 構的厚度。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -20-

Claims (1)

  1. 569460 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍1 1. 一種具有可移動塊之微結構，包括： 塊； (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 基部構件，該塊可移動地包含於其中，其中，該塊包 括曝露至該基部構件之外的表面，及 止動線，配置在該塊的表面上方，以抑制該塊的過移 動。 2. 如申請專利範圍第1項之微結構，其中，該止動線僅 連接至該基部構件但未連接至該塊。 3. 如申請專利範圍第1項之微結構，其中，在打線接合 製程中固定該止動線。 4. 如申請專利範圍第3項之微結構，其中，連接至該基 部構件的該止動線的端部會由樹脂遮蓋。 5. 如申請專利範圍第2項之微結構，其中，該基部構件 包括專用於與止動線連接的墊。 6. 如申請專利範圍第2項之微結構，其中，該基部構件 及該止動線被控制成具有彼此相伺的電位。 7. —種封裝結構，包含如申請專利範圍第1項之微結構 ，包括： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 至少一導線墊，用於與微結構電連接，其中，該止動 線的至少一端連接至導線墊。 8. 如申請專利範圍第7項之封裝結構’其中，該止動線 的二端連接至導線墊。 9. 如申請專利範圍第7項之封裝結構’其中，該止動線 的一端連接至該導線墊，及另一端連接至該基部構件的電 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X297公釐） -21 - 569460 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 2 極墊。 ------^---r-裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 10.如申請專利範圍第7項之封裝結構，其中，該導線 墊專用於與該止動線線連接。 1 1 ·如申請專利範圍第1項之微結構，其中，該止動線 包括端部以固定在比該塊的表面之高度相對低的位置處。 12.如申請專利範圍第1 1項之微結構’其中，在該塊 的表面上形成凸部。 1 3.如申請專利範圍第1 2項之微結構，其中，該凸部 係形成於該塊的表面上之樹脂層。 14.如申請專利範圍第1 2項之微結構，其中，該凸部 係形成於該塊的表面上之板層。 1 5.如申請專利範圍第1 2項之微結構，其中，該凸部 係形成於該塊的表面上之多晶矽層。 線 1 6.如申請專利範圍第1 1項之微結構，其中，該基部 構件設有線固定區，該線固定區與該止動線的端部相連接 ，該線固定區形成爲具有高度上低於該塊的表面之表面。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 17. 如申請專利範圍第1 6項之微結構，其中，該線固 定區係形成爲使該基部構件的形狀爲步階結構。 18. —種加速度計，根據塊的移動提供輸出訊號，包括 塊； 矽基部構件，該塊可移動地包含於其中，其中，該塊 包括曝露至該基部構件之外的表面； ‘ 止動線，配置在該塊的表面上方，以抑制該塊的過移 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -22- 569460 A8 B8 C8 D8 穴、申請專利範圍 3 動；及 封裝，包含該基部構件與該塊。 19. 如申請專利範圍第1 8項之加速度計，其中，該封 裝包括至少一墊，用於與該微結構電連接，其中，至少該 止動線的一端連接至該導線端。 20. 如申請專利範圍第1 9項之加速度計，其中，該止 動線的二端連接至該導線墊。 214如申請專利範圍第1 9項之加速度計，其中，該止 動線的一端連接至該導線墊，及另一端連接至該基部構件 的電極墊。 2 2.如申請專利範圍第1 8項之加速度計，其中，該止 動線包括端部以固定在比該塊的表面之高度相對低的位置 處。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -23-
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