JP2021535356A - ケイ素ひげぜんまいを製造する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
a)ケイ素製の「デバイス」層、酸化ケイ素製のボンディング層及びケイ素製の「ハンドル」層を順次的に備えるSOIウェハーを用意するステップと、
b)前記SOIウェハーの面上に酸化ケイ素層を成長させるステップと、
c)前記「デバイス」層に対してフォトリソグラフィーを行ってレジストマスクを形成するステップと、
d)形成された前記レジストマスクを通して前記酸化ケイ素層に対してエッチングをするステップと、
e)深掘り反応性イオンエッチングを行ってケイ素ひげぜんまいを形成するステップと、
f)当該コンポーネントを保護するようにはたらく酸化ケイ素層を前記ケイ素ひげぜんまいの面上に成長させるステップと、
g)前記「ハンドル」層をエッチングして、前記ボンディング層を露出させ、その後に、ひげぜんまいを解放して、ひげぜんまいが少なくとも1つのアタッチメントによってウェハーに対して保持されるようにするステップと、
h)形成されたひげぜんまいの初期剛性を判断し、最終的な剛性を有するひげぜんまいを得るために得るべきコイルの寸法構成を計算するステップと、
i)形成されたひげぜんまいを酸化して、除去する分のケイ素ベースの材料の厚み分を二酸化ケイ素に変態させて、酸化したひげぜんまいを形成するステップと、
j)最終的な剛性を得るために必要な全体的寸法構成を有するケイ素ベースのひげぜんまいを得ることを可能にするように、酸化したひげぜんまいから酸化物を除去するステップと、及び
k)前記ひげぜんまいを再び酸化して、ひげぜんまいの熱的性質を調整し、最終的な剛性を有するひげぜんまいを得るステップと
を行う。
− 前記ステップe)は、化学的エッチングを用いて行う。
− 前記ステップg)は、
g1)前記「ハンドル」層のケイ素を露出するようにフォトリソグラフィー及び乾式エッチングを行う段階と、
g2)水酸化カリウム溶液、水酸化テトラメチルアンモニウム溶液又はDRIEエッチングを用いて、前記「ハンドル」層をエッチングする段階と
を行う。
− 前記ステップe)において、同じ1つのウェハーにおいて、必要とされる寸法構成よりも大きい寸法構成の複数のひげぜんまいを形成して、同じ初期剛性を有する複数のひげぜんまい、又は複数の初期剛性を有する複数のひげぜんまいを得る。
− 前記ステップh)は、
h1)所定の慣性を有するバランスと、前記ステップe)の間に形成されたひげぜんまいが組み合わさったアセンブリーの振動数を測定し、測定した振動数から、形成されたひげぜんまいの初期剛性を推定する段階と、及び
h2)ひげぜんまいの初期剛性についての前記判断から、最終的な剛性を有するひげぜんまいを得るコイル寸法構成を計算する段階と
を行う。
− 前記ステップk)の後に、さらに、
l)気候変動及び静電的性質の干渉の影響が少ないひげぜんまいを形成することを可能にするように、所定の剛性を有する前記ひげぜんまいの少なくとも一部上に、前記ひげぜんまいの外面の一部上の薄い層を形成するステップ
を行う。
− スピンコーティングなどによって、1〜2μmの厚みを有する非常に薄い層としてレジストを堆積する。
− 乾燥後、フォトリソグラフィー特性を有するこのレジストを、光源を用いてフォトリソグラフィーマスク(クロム層で被覆され、所望のパターンを表す透明シート)を通して露光する。
− 精密なポジ型レジストを用いる場合、その後に、溶媒を用いてレジストの露光領域を除去し、そして、酸化物層を露出させる。この場合、まだレジストで被覆されている領域は、その後のケイ素に対する深掘り反応性イオンエッチング(DRIE)の操作において攻撃されない領域を定める。
− 単一のエッチングによって得られる断面よりも精密な断面を有する一又は複数のコイル3
− コイルに沿った厚み及び/又はピッチのばらつき
− 一体化されたコレット2
− グロスマン(Grossmann)曲線タイプの内側コイル
− 一体化されたスタッド−ピニングのアタッチメント
− 一体化された外側セッティング要素
− 残りのコイルと比べて厚みが大きい外側コイルの一部
Claims (7)
- ひげぜんまいを製造する方法であって、
a)ケイ素製の「デバイス」層(11)、酸化ケイ素製のボンディング層(13)及びケイ素製の「ハンドル」層(12)を順次的に備えるSOIウェハー(10)を用意するステップと、
b)前記SOIウェハー(10)の面上に酸化ケイ素層を成長させるステップと、
c)前記「デバイス」層(11)に対してフォトリソグラフィーを行ってレジストマスクを形成するステップと、
d)形成された前記レジストマスクを通して前記酸化ケイ素層に対してエッチングをするステップと、
e)深掘り反応性イオンエッチングを行ってケイ素ひげぜんまい(1)を形成するステップと、
f)形成されるひげぜんまい(1)を保護するようにはたらく酸化ケイ素層を前記ケイ素ひげぜんまい(1)の面上に成長させるステップと、
g)前記「ハンドル」層(12)をエッチングして、前記ボンディング層を露出させ、その後に、ひげぜんまい(1)を解放して、ひげぜんまい(1)が少なくとも1つのアタッチメントによってウェハー(10)に対して保持されるようにするステップと、
h)ひげぜんまい(1)の初期剛性を判断し、最終的な剛性を有するひげぜんまいを得るために前記コイル(3)の寸法構成を計算するステップと、
i)形成されたひげぜんまいを酸化して、除去する分のケイ素ベースの材料の厚み分を二酸化ケイ素に変態させて、酸化したひげぜんまいを形成するステップと、
j)最終的な剛性を得るために必要な全体的寸法構成を有するケイ素ベースのひげぜんまいを得ることを可能にするように、酸化したひげぜんまいから酸化物を除去するステップと、及び
k)前記ひげぜんまいを再び酸化して、ひげぜんまいの熱的性質を調整し、最終的な剛性を有するひげぜんまいを得るステップと
を行うことを特徴とする製造方法。 - 前記ステップe)は、化学的エッチングを用いて行う
ことを特徴とする請求項1に記載の製造方法。 - 前記ステップg)は、
g1)前記「ハンドル」層(12)のケイ素を露出するようにフォトリソグラフィー及びエッチングを行う段階と、
g2)水酸化カリウム溶液、水酸化テトラメチルアンモニウム溶液又はDRIEエッチングを用いて、前記「ハンドル」層(12)をエッチングする段階と
を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の製造方法。 - 前記ステップe)において、同じ1つのウェハーにおいて、必要とされる寸法構成よりも大きい寸法構成の複数のひげぜんまいを形成して、同じ初期剛性を有する複数のひげぜんまい、又は複数の初期剛性を有する複数のひげぜんまいを得る
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の製造方法。 - 前記ステップh)は、
h1)所定の慣性を有するバランスと、前記ステップe)の間に形成されたひげぜんまいが組み合わさったアセンブリーの振動数を測定し、測定した振動数から、形成されたひげぜんまいの初期剛性を推定する段階と、及び
h2)ひげぜんまいの初期剛性についての前記判断から、最終的な剛性を有するひげぜんまいを得るコイル寸法構成を計算する段階と
を行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の製造方法。 - 前記ステップj)の後に、さらに、
k)気候変動及び静電的性質の干渉の影響が少ないひげぜんまいを形成することを可能にするように、最終的な剛性を有する前記ひげぜんまいの少なくとも一部上に、前記ひげぜんまいの外面の一部上の薄い層を形成するステップ
を行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の製造方法。 - 前記薄い層は、クロム、チタン、タンタル又はこれらの合金を含有する
ことを特徴とする請求項6に記載の製造方法。
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