JP2010223850A - Memsデバイスおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板1と、基板1上に、この基板1と空隙9を介して形成され、穴16が設けられた可動部12と、基板1上に形成され、穴16の内側を可動部12に非接触に貫通する支柱13と、支柱13によって支持され、可動部12上に可動部12と空隙9を介して形成されたキャップ部7、8を有することを特徴とするMEMSデバイスおよびその製造方法。
【選択図】図4
Description
前記第1のキャップ層をパターニングし、前記穴近傍に開口部を設ける工程と、前記第1の犠牲層と前記第2の犠牲層とをエッチングし前記可動部をリリースする工程と、前記第1のキャップ層上に第2のキャップ層を成膜し前記開口部をふさぐ工程とを有することを特徴とする。
本発明の第1の実施の形態のMEMSデバイスは、基板と、この基板上に基板と空隙を介して形成され、穴が設けられた可動部と、基板上に形成され、可動部の穴の内側を可動部に非接触に貫通する支柱と、この支柱によって支持され、可動部上に可動部と空隙を介して形成されたキャップ部を有するMEMSデバイスである。
本発明の第1の実施の形態の第1の変形例は、第1の実施の形態と同様に圧電検出型の加速度センサである。第1の実施の形態との相違点は、第1のキャップ層7と第2のキャップ層8の間に、封入層18を設ける点にある。
本発明の第1の実施の形態の第2の変形例は、支柱がキャップ部と同一材料で一体に形成される加速度センサである。図2において、可動部形成層で形成される支柱13が省略される形である。例えば、図4、5において、キャップ部の一部である第2のキャップ層8が直接基板1上にありキャップ部を支持する。すなわち、キャップ部自体が支柱として機能する。
本発明の第2の実施の形態のMEMSデバイスは、第1の実施の形態が加速度センサであるのに対し、静電型の角速度センサである。
2 第1の犠牲層
3 下部電極
4 圧電膜
5 上部電極
6 第2の犠牲層
7 第1のキャップ層
8 第2のキャップ層
9 空隙
10 加速度センサ
11 センサ梁
12 重錘
13 支柱
14 側壁
15a、b 電極
16 穴
17 開口部
18 封入層
20 加速度センサ
30 角速度センサ
31 基板
34 第1のキャップ層
35 第2のキャップ層
37 空隙
41 バネ
42 重錘
43 支柱
44 側壁
45a、b 櫛型可動電極
46a、b 櫛型可動電極
47a、b 櫛型固定電極
48a、b 櫛型固定電極
49 電極
52 穴
Claims (8)
- 基板と、
前記基板上に前記基板と空隙を介して形成され、穴が設けられた可動部と、
前記基板上に形成され、前記穴の内側を前記可動部に非接触に貫通する支柱と、
前記支柱によって支持され、前記可動部上に前記可動部と空隙を介して形成されたキャップ部を有することを特徴とするMEMSデバイス。 - 前記キャップ部が第1のキャップ層と第2のキャップ層で形成され、
前記第1のキャップ層の前記穴近傍に開口部が設けられ、
前記第2のキャップ層が前記開口部をふさいでいることを特徴とする請求項1記載のMEMSデバイス。 - 前記第1のキャップ層の少なくとも一部が前記支柱に直接支持されていることを請求項1または請求項2記載のMEMSデバイス。
- 前記可動部が慣性センサの重錘であることを特徴とする請求項1ないし請求項3いずれか一項に記載のMEMSデバイス。
- 前記穴が設けられた可動部の面積に対して、前記穴の面積の和が30%以下であることを特徴とする、請求項4に記載のMEMSデバイス。
- 前記支柱間の間隔が、100μm以下であることを特徴とする、請求項1ないし請求項5いずれか一項に記載のMEMSデバイス。
- 基板上に第1の犠牲層を成膜する工程と、
前記第1の犠牲層をパターニングして一部を除去する工程と、
前記第1の犠牲層上に前記第1の犠牲層と材質が異なる可動部形成層を成膜する工程と、
前記可動部形成層をパターニングし、穴が設けられた可動部と、前記穴の内側の前記第1の犠牲層が除去された領域に支柱を形成する工程と、
前記可動部および前記支柱上に第2の犠牲層を成膜する工程と、
前記第2の犠牲層上に第1のキャップ層を成膜する工程と、
前記第1のキャップ層をパターニングし、前記穴近傍に開口部を設ける工程と、
前記第1の犠牲層と前記第2の犠牲層とをエッチングし前記可動部をリリースする工程と、
前記第1のキャップ層上に第2のキャップ層を成膜し前記開口部をふさぐ工程とを有することを特徴とするMEMSデバイスの製造方法。 - 第1のキャップ層を成膜する工程の前に、前記支柱上の一部の前記第2の犠牲層を除去する工程を有し、
前記第1のキャップ層を成膜する工程の際に、前記第1のキャップ層の少なくとも一部が前記基板に支持される状態にすることを特徴とする請求項7記載のMEMSデバイスの製造方法。
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