TWI411064B - Microelectromechanical system - Google Patents

Description

微機電系統裝置

本發明係有關於一種微機電系統(MEMS，micro electromechanical systems)裝置。

先前以來，作為利用微細加工(micro machining)技術等而形成之MEMS裝置(MEMS device)，例如已知有光掃描器(以下，稱作MEMS光掃描器)、加速度感測器、陀螺感測器等。

此種MEMS裝置大多於封裝基板上封裝1次，於印刷電路板等配線基板上封裝2次而使用(例如，參照日本專利特開2005-257944號公報)。

於日本專利特開2005-257944號公報中，作為MEMS裝置，而提出有一種MEMS光掃描器，其如第11C圖所示，具備MEMS晶片、及已封裝有MEMS晶片之基底5'。該MEMS晶片具有：已形成有反射鏡(mirror)之基板1'、及由透明基板所構成且被接合於基板1'的上表面(頂面)之第1蓋2'。該基板1'係由SOI(Silicon on Insulator，絕緣層上覆矽)基板100'而形成，該SOI基板100'係依第1矽基板101a'、絕緣層(SiO₂ 層)101c'、及第2矽基板101b'的順序積層而成。於該基板1'的上表面，設置有反射鏡面21'。該MEMS裝置中，第1蓋2'係以真空密封或防污染等為目的而接合於矽1'的上表面。藉由將第2蓋接合於矽1'的下 表面(底面)，能夠使由第1蓋2'、第2蓋及基板1'的框架10'所圍成之氣密空間成為真空。

如第11A圖、第11B圖所示，該基板1'具備：矩形框狀之框架10'、矩形板狀之可動部20'、及可扭轉變形之一對鉸鏈30'、30'。該可動部20'係被配置於框架10'的內側，且設置有反射鏡面21'。鉸鏈30，以夾持可動部20'之方式而被配置於框架10'的內側，且連結框架10'與可動部20'。該基板1'上，具備靜電驅動式之驅動手段。該驅動手段，係由兩個可動電極22'及與可動電極22'對向之兩個固定電極12'所構成，且藉由靜電力而驅動可動部20'。可動電極22'、22'係形成於可動部20'中與連結一對鉸鏈30'、30'之方向正交之方向的兩側。固定電極12'係相對於框架10'而以與可動電極22'對向之方式來形成。可動電極22'及固定電極12'係分別與焊墊13'電性連接。

於第11B圖的MEMS裝置中，形成於基板1'的上表面之焊墊13'、與設置於封裝基板5'之引線端子506'，係經由接合線6'而電性連接。於第11C圖的MEMS裝置中，埋設於第1蓋2'上所形成之貫通孔202'中的貫通電極206'與基底5'中插通厚度方向之引線端子，係經由接合線6'而電性連接。

於第11C圖的MEMS光掃描器中，在基底5'之與基板1'對向之表面，形成有用於確保可動部20'的位移空間之凹部510'。該MEMS光掃描器中，因使由第1蓋2'、框架10'及基底5'所圍成之氣密空間成為真空，故可謀求裝置特性之提高(可增大偏轉角(deflection angle))。

於第11C圖的MEMS裝置中，如上所述，埋設於第1蓋2'上所形成之貫通孔202'中之貫通電極206'與基底5'中插通厚度方向之引線端子，係經由接合線6'而電性連接。該MEMS裝置中，因接合線6'較第1蓋2'的表面更為突出，故而於處理時會有因接合線6'與外部物體接觸而造成接合線破損之虞。又，於利用樹脂來覆蓋接合線6'以對其進行保護之方法中，需要大量的樹脂。因該大量的樹脂，會有對基板1'施加之應力增大而導致基板特性改變之虞。進而，該大量的樹脂，於製造時，有樹脂會流動至第1蓋2'中之光的入射部位或射出部位之上之虞，從而會有於第1蓋2'上形成有凹凸而導致光學特性發生改變之虞。

本發明係鑒於上述情況而完成者，其目的在於提供一種MEMS裝置，能夠抑制對裝置本體施加不必要之應力，同時防止因與外部物體之接觸而引起接合線破損。

本發明係一種MEMS裝置，其具備MEMS晶片、及收容該MEMS晶片之基底，且具備如下構成。該MEMS晶片具備由半導體基板所形成之晶片本體、及接合於該晶片本體的上表面之第一蓋。基底上形成有連接於外部的電壓源之第1供電體及至少一個第2供電體。晶片本體，具備固定部、可動自如地被支持於該固定部之可動部、電性連接於固定部之第1電極、及電性連接於可動部之至少一個第2電極。藉由施加至第1電極與第2電極之間的電壓所引起之驅動力，可動部相對於固定部而位移。於晶片本體的上表面的固定部上，形成有分別與第1電極與第2電極電性連接之第1焊墊、及至少一個第2焊墊。第1焊墊和第2焊墊，藉由導電構件而分別與第1供電體和第2供電體電性連接。於第1蓋上形成有使晶片本體上表面的各第1焊墊和第2焊墊露出之一對貫通孔。導電構件係自第1供電體和第2供電體，經由各貫通孔而延伸至第1焊墊與第2焊墊。於第1蓋上具備溝槽，該溝槽係為了收容自各貫通孔分別延伸至第1供電體及第2供電體之導電構件，而自各貫通孔延伸至第1蓋的側面，且於第1蓋的側面與上表面開口。

根據該構成，可防止接合線較第一蓋的表面更為突出，故而可抑制對晶片本體施加不必要之應力，且可防止因與外部物體之接觸而引起導電構件破損。

進而，較佳為第1蓋係由絕緣基板而形成，導電構件係由矽所形成。

進而，較佳為導電構件為接合線。

進而，較佳為外部的電壓源形成於基底之不同之面上。根據該構成，可防止經由外部的電壓源而輸入輸出之電氣信號的干擾。

進而，較佳為具備以下構成。可動部為上表面具有反射鏡之可動板，固定部為包圍反射鏡之形狀之框架。可動板經由鉸鏈而樞支於框架上。

進而，較佳為具備以下構成。於晶片本體的上表面的周緣部，氣密接合有第1蓋的周緣部，於晶片本體的下表面的周緣部，氣密接合有第2蓋，藉此於第1蓋與第2蓋之間形成有氣密空間。於該氣密空間內收容有可動部。而且，各貫通孔係藉由密封樹脂而密封。

進而，較佳為各溝槽中填充有上述密封樹脂。藉此，可利用少量的樹脂來保護接合線。並且，根據該構成，貫通孔具有樹脂蓄積部的功能，從而可抑制樹脂於第1蓋的表面上擴展。

進而，較佳為具備以下構成。第1焊墊和第2焊墊為形成於晶片本體的上表面之膜，各貫通孔的開口面積大於所對應之第1焊墊和第2焊墊的面積，於各貫通孔的下端開口內，完全收容有第1焊墊和第2焊墊。根據該構成，第1蓋與各焊墊不會重合，且可接合第1蓋與晶片本體，因而可防止因各焊墊的厚度而導致接合性及氣密性受損。根據該構成，可謀求晶片本體之小型化，同時可抑制動作穩定性之降低、經時穩定性之降低。

進而，較佳為於第1蓋與第2蓋的其中一方，設有除氣劑，該除氣劑露出於氣密空間，用於捕捉該氣密空間內所產生之雜質。根據該構成，可維持氣密空間內之高真空度，因而可防止因真空度之改變所引起之裝置特性之改變。

進而，較佳為具備以下構成。於基底上形成有收容MEMS晶片之凹部。於包圍該凹部之基底的周緣部的上表面，露出上述供電體。供電體的高度位置低於各貫通孔的上端。根據該構成，可降低晶片本體的厚度方向的焊墊與第1供電體之高低差。進而，可將接合線與焊墊予以接合，而不會自溝槽突出。因此，可進一步防止因與外部物體之接觸而引起接合線破損。進而，可進一步防止對晶片本體施加不必要之應力。

進而，較佳為晶片本體的可動板的上表面所具備之反射鏡為凸面或凹面。根據該構成，無需新設置透鏡等光學零件，便可產生光學作用。藉此，裝入有晶片本體之機器的光學系統的構成得以簡化，從而可謀求成本降低。

進而，較佳為可動板為於基板層上經由中間層而積層有反射鏡層之構造，中間層係被蒸鍍於基板層上，反射鏡層係被蒸鍍於中間層上。

進而，較佳為中間層由與基板層和反射鏡層不同之熱膨脹係數之材料所形成。藉此，可使蒸鍍中間層和反射鏡層後被冷卻之可動板的內表面側與外表面側的收縮率不同。因此，可根據構成基板層、中間層及反射鏡層之材料的熱膨脹係數，而適當地設定中間層的厚度。藉由適當地設定中間層的厚度，可使冷卻後之可動板的形狀變形為凸面狀或凹面狀，從而可容易地獲得所期望之晶片本體。

進而，較佳為中間層與反射鏡層係由可於不同之溫度下蒸鍍之材料所形成。藉此，可使蒸鍍中間層和反射鏡層被冷卻後之可動板的內表面側與外表面側的收縮率不同。因此，藉由適當地設定中間層和反射鏡層之蒸鍍溫度，可使冷卻後之可動板的形狀變形為凸面狀或凹面狀，從而可容易地獲得所期望之晶片本體。

進而，較佳為中間層主要係由二氧化矽所形成，反射鏡層主要由鋁所形成。根據該構成，可使形成於可動板上之反射鏡面的特性對應於寬波長之雷射光束。

進而，較佳為中間層主要由鉻或鈦所形成，反射鏡層主要由金所形成。根據該構成，可使形成於可動板上之反射鏡面的特性對應於特定波長之雷射光束。

(實施形態1)

本實施形態中，作為MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)裝置的一例，係列舉MEMS光掃描器。

以下，一邊參照第1圖～第3圖，一邊說明本實施形態的MEMS掃描器。再者，將第1圖所示的z軸方向設為上下方向(將箭頭符號之箭頭的朝向設為向上)。

本實施形態的MEMS掃描器，具備MEMS晶片600、及封裝有MEMS晶片600之基底5。基底5上，形成有要被連接於外部的電壓源之供電體502a、502b。

MEMS晶片600，係使用作為半導體基板之SOI基板100而形成。MEMS晶片600，係由晶片本體(微反射鏡元件)1、第1蓋2、及第2蓋3所構成。晶片本體1，具有矩形框狀之框架(固定部)10、可動部、一對鉸鏈30、第1電極12、及第2電極22。本實施形態之可動部，係由矩形之一個可動板20所構成。鉸鏈30係以可扭轉變形之方式而構成，且設置於框架10上，以連結框架10與可動板20。鉸鏈30，以可動板20相對於框架10而能在某固定角度範圍內轉動自如之方式，支持可動板20。可動板20係被配置於框架10的內側，且在上表面設置有矩形之反射鏡21。鉸鏈30、30，以夾持可動板20之方式而被配置於框架10的內側。第1蓋2係由絕緣基板所形成。作為絕緣基板的一例，本實施形態中係使用玻璃基板。第1蓋2的上表面的周緣部，氣密接合於晶片本體1的框架10的上表面的周緣部。第2蓋3係由玻璃基板所形成。第2蓋3，氣密接合於晶片本體1的框架10的下表面的周緣部。第1電極12，電性連接於框架10。第2電極22，電性連接於可動板20。而且，構成為：藉由施加至第1電極12與第2電極22之間的電壓所引起之驅動力，可動板20相對於框架10而位移。再者，如第1圖所示，將連結一對鉸鏈30之方向，設為y軸方向。

此處，晶片本體1、第1蓋2、及第2蓋3的外周形狀為矩形，第1蓋2與第2蓋3，係形成為與晶片本體1相同之外形尺寸。

上述晶片本體1，係藉由塊材微細加工(Bulk Micromachining)技術等，對上述SOI基板100進行加工而形成。於該SOI基板100中，在具有導電性之第1矽層(主動層)100a與第2矽層(矽基板)100b之間，***有絕緣層(SiO₂ 層)100c。將Pyrex(注冊商標)玻璃等的2片玻璃板於厚度方向上重合而接合，藉此形成第1蓋2。第2蓋3係藉由對由Pyrex(注冊商標)玻璃等構成之玻璃基板進行加工而形成。再者，SOI基板100中，將第1矽層100a的厚度設定為30 μm，第2矽層100b的厚度設定為400 μm。第1蓋2和第2蓋3的厚度，係被設定於0.5 mm～1.5 mm左右之範圍內。該等厚度係為一例，並不受特別限定。又，SOI基板100的第1矽層10c的表面為(100)面。又，晶片本體1的外形尺寸為數mm見方左右，但並不受特別限定。

晶片本體1的框架10，係分別利用SOI基板100的第1矽層100a、絕緣層100c、第2矽層100b而形成。框架10之中，由第1矽層100a所形成之部位，係與第1蓋2的外周部，遍及整個周圍而接合。框架10中之由第2矽層100c所形成之部位，係與第2蓋3的外周部，遍及整個周圍而接合。於框架10的上表面，形成有電性連接於驅動可動板20之驅動機構之一對焊墊13(第1焊墊13a、第2焊墊13b)。第1焊墊13a電性連接於第1電極12。第2焊墊13b電性連接於第2電極22。各焊墊13的俯視形狀為圓形，且由第1金屬膜(例如，Al膜)而構成。再者，本實施形態中，框架10構成晶片本體1的周部。又，本實施形態中，將各焊墊13的厚度設定為500 nm，但該厚度係為一例，並不受特別限定。

又，晶片本體1的可動板20及各鉸鏈30，係使用SOI基板100的第1矽層100a而形成，且較之框架10而設計為非常薄。又，被設置於可動板20上之反射鏡21，係藉由反射膜21a的表面而構成，該反射膜21a係形成於可動板20中由第1矽層100a所形成之部位上，且由第2金屬膜(例如，Al膜)構成。再者，本實施形態中，將反射膜21a的厚度設定為500 nm，但該厚度係為一例，並不受特別限定。

以下，如第3A～C圖所示，以將連結一對鉸鏈30之方向設為y軸方向、框架10的厚度方向設為z軸方向、與z軸方向及y軸方向正交之方向設為x軸方向而進行說明。

晶片本體1中，一對鉸鏈30沿y軸方向並列設置，可動板20相對於框架10而能繞一對鉸鏈30而位移(能繞y軸方向轉動)。即，一對鉸鏈30，以可動板20相對於框架10擺動自如之方式，而連結框架10與可動板20。換言之，要被配置於框架10的內側之可動板20，經由自可動板20連續一體形成之兩個鉸鏈30，而相對於框架10擺動自如地受到支持。此處，可動板20，以其重心通過連結一對鉸鏈30之軸之方式而構成。再者，將各鉸鏈30的厚度尺寸(z軸方向的尺寸)設定為30 μm，寬度尺寸(x軸方向的尺寸)設定為5 μm，而該等尺寸係為一例，並不受特別限定。又，可動板20和反射鏡21的俯視形狀並不限於矩形，例如亦可為圓形。又，框架10的內周形狀不限於矩形，例如亦可為圓形。

上述晶片本體1，具有一對梳齒狀之第1電極(固定電極)12、12及一對梳齒狀之第2電極(可動電極)22、22，且構成能藉由靜電力來驅動可動板20。第1電極12，分別形成於框架10中的與x軸垂直之兩個內側面(與可動板20對向之面)。第2電極22，分別形成於可動板20中的與x軸垂直之兩個外側面(與框架10對向之面)。再者，本實施形態的驅動機構係藉由靜電力來驅動可動板20之構成，但亦可為藉由電磁力或壓電元件來驅動可動板20之構成。

各第1電極12係由第1矽層100a而形成。各第1電極12的複數個齒，係沿y軸方向並列設置，且各個齒沿x軸方向延伸。各第2電極22係由第1矽層100a而形成。各第2電極22的複數個齒，係沿y軸方向並列設置，且各個齒沿x軸方向延伸。各第1電極12與各第2電極22，以齒12a與齒22a沿y軸方向交替配位之方式而配置。藉由對第1電極12與第2電極22之間施加電壓，使第1電極12與第2電極22之間，產生在彼此吸引之方向上作用之靜電力。再者，鄰接之第1電極12的齒a與第2電極22的齒之間的y軸方向上之相隔距離，被適當設定(例如，5 μm～20 μm左右)。

形成於框架10的第1矽層100a上之第1焊墊13a，電性連接於第1電極12。第2焊墊13b電性連接於第2電極22。複數個狹縫10a、10a、10a，係以到達絕緣層100c之深度而形成，以使第1電極12與第2電極22電性絕緣。此處，本實施形態中，將各狹縫10a作為溝，將各狹縫10a的俯視形狀設為於框架10的外側面側不開放之形狀。藉此，防止框架10與第1蓋2之接合性的降低，並確保由框架10、第1蓋2與第2蓋3所圍成之空間之氣密性。再者，各焊墊13係設置為自外部供電用。各焊墊13係採用可對第1矽層100a歐姆接觸且可打線接合之材料(例如，Au或Al、Al-Si)。

於框架10的第1矽層100a上，形成有上述狹縫10a、10a、10a。藉此，由兩個錨部31和32、形成有錨部31與焊墊13a之矩形的島部36、及連結錨部32與島部36之俯視為L字狀的導電部37所構成之第1導電性構造體38，係與可動板20的第2電極22成為相同電位，由剩餘部分構成且形成有另一焊墊13b之第2導電性構造體39，係與第1電極12成為相同電位，其中，各鉸鏈30、30的一端部，連續一體地連結於可動板20的外側面，而各鉸鏈30、30的另一端部，則各自連續一體地連結於上述兩個錨部31、32之的內側面。

第1蓋2，由玻璃基板而形成。第1蓋2上形成有在其厚度方向上貫通之兩個貫通孔202(202a、202b)。兩個貫通孔202a、202b，分別露出焊墊13a、13b之各個。第1蓋2的各貫通孔202a、202b的開口面積，分別形成為大於第1焊墊13a、第2焊墊13b的面積。第1焊墊13a、第2焊墊13b，被完全收容於各貫通孔202a、202b。各貫通孔202係形成為，隨著離開晶片本體1而開口面積逐漸增大之錐狀。此處，第1蓋2的各貫通孔202，藉由噴砂法而形成，但亦可代替該方法而適當採用鑽孔加工法或蝕刻法等。

本實施形態的MEMS光掃描器中，各焊墊13的俯視形狀，係形成為直徑0.5 mm之圓形。各貫通孔202係形成為，晶片本體1側的開口直徑大於0.5 mm。各焊墊13的直徑並未作特別限定。各焊墊13的形狀亦可代替圓形，而形成為例如正方形。其中，為了縮小貫通孔202的開口直徑，較之正方形，各焊墊13之形狀更佳為圓形。

當接合第1蓋2與晶片本體1時，若於第1蓋與晶片本體之間夾著各焊墊13的一部分，則因焊墊13的厚度會破壞MEMS晶片600之接合性或氣密性。一旦接合性或氣密性被破壞，則有可能降低MEMS晶片600之製造時之良率或動作穩定性、經時穩定性。若為了防止接合性或氣密性之降低而增大框架10的寬度尺寸，則無法實現MEMS晶片600之小型化。

若根據本實施形態中之構成，則無需夾著各焊墊13的一部分便可接合第1蓋2與晶片本體1，從而可防止MEMS晶片600之接合性或氣密性之降低。根據該構成，可謀求晶片本體1之小型化，且可實現動作穩定性及經時穩定性之降低。根據該構成，不會使框架10的寬度尺寸增大，從而可提高MEMS晶片600之良率以謀求低成本化。

又，本實施形態的MEMS光掃描器中，由晶片本體1的框架10、第1蓋2及第2蓋3所圍成之氣密空間成為真空。藉由使該氣密空間為真空，可抑制消耗電力，同時增大可動板20的機械偏轉角。本實施形態的MEMS光掃描器中，於第2蓋3中之與晶片本體1對向之面上，以面向氣密空間之方式而形成有凹部301。於該凹部301的底面配置有除氣劑4。除氣劑4捕捉氣密空間內所產生之雜質。除氣劑4較佳為非蒸發型除氣劑(例如，以Zr為主成分之合金、以Ti為主成分之合金)。

另外，第1蓋2係藉由2片玻璃板而形成。2片玻璃板之中，一玻璃板上形成有於厚度方向上貫通之開孔。另一玻璃板形成為平板狀。將該等2片玻璃板接合，而形成一面形成有凹部201之第1蓋200。第1蓋200以凹部201與晶片本體1對向之方式而配置。藉由設置該凹部201，確保供可動板20相對於框架10而繞y軸方向轉動之空間。較之藉由噴砂加工等而形成之凹部201，本實施形態之凹部201具有平滑之內底面，因此可降低內底面之擴散反射、光擴散、散射損耗等。本實施形態中之第1蓋2係使用透明之基板而形成。於自可視光至近紅外光之波段之光入射至第1蓋之情形時，較佳為第1蓋2係由玻璃基板而形成。於紅外光入射至第1蓋之情形時，較佳為第1蓋2係由矽基板而形成。

第2蓋3係由玻璃基板而形成。於第2蓋3上與晶片本體1對向之表面，形成有凹部301。藉由設置該凹部301，確保供可動板20繞y軸方向轉動之空間。又，於凹部301之內底面上，配置有薄膜狀之除氣劑4。亦可根據SOI基板100的第2矽層100b的厚度尺寸等，將厚度方向的兩面設為平面狀。第2蓋3的凹部301係藉由噴砂法等而形成。又，亦可與第1蓋2同樣地，藉由將具有貫通厚度方向之開孔之玻璃板與平板狀之玻璃板接合，而形成一面具有凹部301之第2蓋3。再者，第2蓋3亦可不必由透光性基板而形成。第2蓋3亦可由基板(例如，矽基板)而形成，該基板由與晶片本體1之接合容易且與矽(Si)的線膨脹係數差較小之材料而形成。此時之凹部301係利用光微影技術及蝕刻技術而形成。

再者，較佳為各蓋2、3是由與晶片本體1之接合容易且與矽的線膨脹係數差小之硼矽酸玻璃(例如，Corning公司之Pyrex(注冊商標)或SCHOTT公司之Tempax(注冊商標))而形成。各蓋2、3亦可由鹼石灰玻璃、無鹼玻璃、石英玻璃等而形成。又，本實施形態中，各蓋2、3的厚度被設定為0.5 mm～1.5 mm左右，各凹部201、301的深度被設定為300 μm～800 μm。該等之厚度或深度係為一例，可根據可動板20朝z軸方向之位移量而適當設定。該等之厚度或深度只要為不妨礙可動板20之轉動運動之深度即可，並不作特別限定。

其次，簡單說明本實施形態的MEMS光掃描器的動作。

本實施形態的MEMS光掃描器中，通過一對焊墊13a、13b，將脈衝電壓供給至對向之第2電極22與第1電極12之間，藉此使第2電極22與第1電極12間產生靜電力，從而使可動板20繞y軸轉動。本實施形態的MEMS光掃描器中，藉由對第2電極22與第1電極12間施加規定驅動頻率之脈衝電壓，而可週期性地產生靜電力，從而可使可動板20擺動。

靜止狀態下，可動板20的上表面，因內部應力並不與xy面平行，而是自xy面稍微傾斜。此時，若對第2電極22與第1電極12間施加脈衝電壓，則藉由z軸方向的驅動力，一邊使一對鉸鏈30、30扭轉，一邊使可動板20繞y軸轉動。而且，若於第2電極22的齒與第1電極12的齒完全相互重合之狀態下停止電壓施加，則可動板20會藉由慣性力而一邊扭轉一對鉸鏈30、30一邊持續轉動。而且，當可動板20朝轉動方向之慣性力與一對鉸鏈30、30的回復力相等時，可動板20之轉動停止。此時，若再次對第2電極22與第1電極12間施加脈衝電壓而產生靜電力，則可動板20將藉由一對鉸鏈30、30的回復力與各電極22、12的驅動力，而開始朝反方向轉動。可動板20藉由重複各電極22、12的驅動力所引起之轉動與一對鉸鏈30、30的回復力所引起之轉動，而繞y軸方向擺動。

本實施形態的MEMS光掃描器中，藉由施加由可動板20與一對鉸鏈30、30所構成之振動系統的共振頻率之約2倍頻率的脈衝電壓，可動板20伴隨共振現象而受到驅動。此時，自垂直於z軸之面算起之旋轉角增大。再者，對各電極22、12間之電壓之施加形態或頻率並未作特別限定。各電極22、12間之施加電壓例如亦可為正弦波電壓。

以下，一邊參照第4A圖～第4D圖，一邊說明本實施形態的MEMS光掃描器的MEMS晶片600的製造方法。第4A圖～第4D圖表示與第3A圖之A-B'剖面對應之部分的概略剖面。

首先，藉由濺鍍法或蒸鍍法等，於作為半導體基板之SOI基板100的一表面上，成膜出規定膜厚(例如500 nm)之金屬膜(例如Al膜)。繼而，利用光微影技術及蝕刻技術，對金屬膜進行圖案化，藉此形成各焊墊13a、13b及反射膜21a，從而獲得第4A圖所示之構造。再者，本實施形態中，將各焊墊13a、13b與反射膜21a的材料及厚度設定為相同，因此可同時形成各焊墊13a、13b與反射膜21a。於各焊墊13a、13b與反射膜21a的材料或厚度不同時，各焊墊13a、13b與反射膜分別於不同之步驟中設置。此時，各焊墊13a、13b與反射膜之形成步驟無論哪個步驟先進行均可。

繼而，將以覆蓋與可動板20、一對鉸鏈30、30、框架10、第1電極12、12、第2電極22、22對應之部位之方式而圖案化所成之第1光阻劑層130，形成於SOI基板100的第1矽層100a上。將該第1光阻劑層130作為遮罩，將第1矽層100a蝕刻至達到絕緣層100c之深度(第1規定深度)為止，藉此獲得第4B圖所示之構造。該步驟中，將作為半導體基板之SOI基板100，自上表面蝕刻至第1規定深度為止。第1矽層100a之蝕刻，可藉由能進行各向異性較高之蝕刻之乾式蝕刻裝置而進行，例如電感耦合電漿(ICP，inductively coupled plasma)型之蝕刻裝置等。又，該步驟中，將絕緣層100c用作蝕刻阻止層。

繼而，於去除SOI基板100上的第1光阻劑層130之後，於SOI基板100的整個上表面形成第2光阻劑層131.繼而，將以使與框架10對應之部位以外露出之方式而圖案化所成之第3光阻劑層132，形成於SOI基板100的第2矽層100b上。將第3光阻劑層132作為遮罩，將第2矽層100b蝕刻至達到絕緣層100c之深度(第2規定深度)為止，藉此獲得第4C圖所示之構造。該步驟中，將作為半導體基板之SOI基板100，自下表面蝕刻至第2規定深度為止。再者，第2矽層100b的蝕刻可藉由可進行各向異性較高且可垂直深掘之乾式蝕刻裝置而進行，例如電感耦合電漿(ICP)型之蝕刻裝置等。又，該步驟中，將絕緣層100c用作蝕刻阻止層。

其次，於SOI基板100的絕緣層100c中，藉由自SOI基板100的下表面，對框架10與可動板20之間之部位(第2電極22與第1電極12之間之部位)進行蝕刻而形成晶片本體1。繼而，去除第2光阻劑層131、第3光阻劑層132。繼而，藉由陽極接合等，將晶片本體1、第1蓋2及第2蓋3接合，從而獲得第3D圖所示之構造之MEMS晶片600。

於該接合步驟中，自保護晶片本體1的反射鏡面21之觀點考慮，較佳為將第1蓋2與晶片本體1接合後，將晶片本體1與第2蓋3接合。該步驟中，將形成有第1凹部201、各貫通孔202、及溝槽203之第1蓋2，重合於晶片本體1上而形成積層體。一邊將該積層體於規定真空度(例如10 Pa以下)之真空下，加熱至規定溫度(例如300℃～400℃)，一邊以第1蓋2側為低電位側而對第1矽層100a與第1蓋2之間施加規定電壓(例如400 V～800 V左右)，且在該狀態下保持規定時間(例如，20分鐘～60分鐘左右)，藉此可將晶片本體1與第1蓋2接合。藉由與上述相同之方法，進行第2矽層100b與第2蓋3之陽極接合。再者，亦可代替陽極接合而藉由常溫接合法等，進行晶片本體1與第1蓋2之接合、及晶片本體1與第2蓋3之接合。又，於第1矽層之圖案化之後，將SOI基板100與第1蓋2接合，其後，亦可進行第2矽層之圖案化、絕緣層之圖案化，藉此形成晶片本體1，然後，接合晶片本體1與第2蓋3。

以上所說明之MEMS晶片600的製造方法中，以晶圓級別分別對晶片本體1、第1蓋2及第2蓋3進行，直至接合結束為止之所有步驟，藉此形成具備複數個MEMS晶片600之晶圓級別封裝構造體。進而，進行將該晶圓級別封裝構造體分割為各個MEMS晶片600之步驟。總之，本實施形態的MEMS晶片600的製造方法中，藉由將形成有複數個晶片本體1之第1晶圓、形成有複數個第1蓋2之第2晶圓及形成有複數個第2蓋3之第3晶圓接合，從而形成晶圓級別封裝構造體。其後，將晶圓級別封裝構造體分割為晶片本體1的外形尺寸。藉此，可使第1蓋2及第2蓋3的平面尺寸符合晶片本體1的外形尺寸，因此可提高小型MEMS晶片600之量產性。

又，於上述基底5上，在上表面形成有分別經由各別之導電構件6而電性連接MEMS晶片600之各焊墊13a、13b之複數個供電體502(502a、502b)。本實施形態中，導電構件6係由接合線而形成，該接合線由金屬細線構成。導電構件6亦可代替接合線而由Si而形成。本實施形態中，焊墊13a與供電體502a利用接合線6而連接。焊墊13b與供電體502b利用接合線6而連接。此處，作為構成接合線6之金屬細線，例如可使用Au細線、或1%Si-Al線、1%Mg-Al線等Al-Si細線，但較佳為導電性優異之Au細線。又，供電體502的材料只要為抗氧化性高之金屬即可，並不作特別限定，而自與接合線6之接合性之觀點考慮，較佳為Au。

又，當基底5相對於印刷電路板等配線基板(電路基板)而進行2次封裝時，以可進行表面封裝之方式，形成由遍及側面(形成於側面之切口部的內表面)與背面而連續之導體圖案(端子圖案)構成之外部電極504，當於上述配線基板上進行2次封裝之情形時可形成焊接填角(solder fillet)，從而謀求封裝強度之提高。再者，各供電體502a、502b與外部電極504a、504b分別連續地形成。外部電極504的材料較佳為與供電體502的材料同為Au。外部電極504亦可設置於基底5之不同之面上。該構成中，可防止經由外部電極504而輸入輸出之電氣信號之干擾。再者，即便於將外部電極504設置於不同之面上之情形時，供電體502亦形成於上表面。

MEMS晶片600的第1蓋2，如上述般，形成有遍及整個周圍而，使晶片本體1的各焊墊13a、13b分別露出之複數個(此處為2個)貫通孔202a、202b。進而，形成有複數個(此處為2個)溝槽203a、203b，其分別各別地與各貫通孔202連通並且與貫通孔202側之相反側為開放，且穿過有電性連接晶片本體1的焊墊13a、13b與封裝基板5的供電體502的接合線6。基底5的各供電體502a、502b，以與晶片本體1之對應之焊墊13a、13b(經由接合線6而電性連接之焊墊13)之距離較短之方式而配置，溝槽203a、203b以沿一對一對應之墊13a、13b與供電體502a、502b之排列方向延伸的方式而形成。溝槽203a、203b被設計成能夠收容接合線6之深度，以使穿過溝槽203a、203b之接合線6不會自第1蓋2之表面突出。進而，藉由晶片本體1的構造，溝槽203以貫通第1蓋2的厚度方向之方式形成亦可。其中，自晶片本體1與第1蓋2之接合面積或MEMS晶片600內部之氣密性之觀點考慮，較佳為不貫通厚度方向。溝槽203a、203b的深度較佳為比貫通孔203a、203b的長度尺寸小200 μm～400 μm左右。尤其於本實施形態中，因於焊墊13a的周圍形成有狹縫10a的一部分，因此為確保氣密性，至少溝槽203a需要以不貫通第1蓋2的厚度方向之方式而形成。再者，溝槽203具有可穿過接合線6之寬度尺寸。本實施形態中，溝槽203a、203b的寬度尺寸被設定為小於第1蓋2的表面中之貫通孔202a、202b的開口直徑的值，但未作特別限定。又，溝槽203a、203b的開口形狀亦未作特別限定，溝槽203a、203b的內側面亦可成為錐面。又，第1蓋2的溝槽203a、203b的形成方法並不限於鑽孔加工法，亦可為噴砂法或蝕刻法等。溝槽203a、203b的形成方法，可根據第1蓋2的材料或溝槽203a、203b之所期望之開口形狀而適當採用。又，導電構件亦可由矽(Si)而形成，以取代接合線6。於該情形時，矽被填充於貫通孔202或溝槽203中。

又，基底5於中央部形成有凹部501，在該凹部501的內底面搭載有MEMS晶片600。本實施形態中，以各供電體502的上表面低於第1蓋2的上表面之方式，設定凹部501的深度。根據該構成，接合線6不會自蓋2的上表面突出而被收容於溝槽203內，且連接於供電體502。又，構成為如下，即，降低晶片本體1的厚度方向上之焊墊13a、13b與供電體502a、502b之高低差，接合線6於溝槽203a、203b的兩端不與第1蓋2接觸。於決定凹部501的深度尺寸時，亦考慮自MEMS晶片600的背面至焊墊13a、13b的上表面為止之高度。凹部501的深度尺寸例如被設定為數百μm~1 mm左右之範圍內。換言之，可藉由適當設定基底5的凹部501的深度尺寸，調整晶片本體1的厚度方向上之焊墊13a、13b與供電體502a、502b之高低差。再者，MEMS晶片600係使用晶片接合材料對於基底5而接著(晶片接合)。作為晶片接合材料，例如，採用樹脂系之晶片接合材料(例如，矽氧樹脂或環氧樹脂等)。為了提高自基底5的凹部501的內底面至焊墊13a、13b的上表面為止之高度尺寸的精度，亦可使用例如混合有多個球狀間隔件之樹脂作為晶片接合材料。又，基底5由陶瓷基板而形成，但並未特別限定於陶瓷基板。

本實施形態中，如第2B圖所示，較佳為以焊墊13a、13b的上表面比基底5的供電體502a、502b的表面更低(高低差例如200 μm～500 μm左右)之方式，來設定基底5的凹部501的深度尺寸。根據上述構成，可防止接合線6於溝槽203a、203b的兩端與第1蓋2接觸，從而可實現良好之打線接合。進而，為實現良好之打線接合，較佳為將第1蓋2的表面上的貫通孔202a、202b的開口直徑設為大於溝槽203a、203b的深度尺寸。

本實施形態的MEMS裝置之製造中，藉由將由上述製法製造出來的MEMS晶片600，接著於基底5上而搭載於基底5上。其後，將MEMS晶片600中的晶片本體1的焊墊13a、13b與基底5的供電體502a、502b經由接合線6而電性連接。於進行該連接時，使接合線6穿過第1蓋2的溝槽203。

根據以上說明之本實施形態的MEMS裝置(MEMS掃描器)，第1蓋2上形成有使晶片本體1的各焊墊13a、13b分別遍及整個周圍而露出之複數個貫通孔202。進而，形成有一對溝槽203a、203b，其分別各別地與各貫通孔202a、202b連通並且與貫通孔202a、202b側的相反側為開放，且穿過有電性連接晶片本體1的焊墊13a、13b與基底5的供電體502a、502b之接合線。可防止接合線6自第1蓋2的表面突出，從而能夠抑制對晶片本體1施加不必要之應力、同時防止因與外部物體之接觸而引起接合線6之破損。

又，本實施形態的MEMS裝置中，在MEMS晶片600上，由構成晶片本體1的周部的框架10、第1蓋2、及第2蓋3所包圍之空間為氣密空間，並且，第1蓋2不與各焊墊13a、13b重合，因而第1蓋2與晶片本體1之間亦不會夾著各焊墊13a、13b之一部分，所以可防止因各焊墊13而妨礙到第1蓋2與晶片本體1之接合，因而可防止因各焊墊13的厚度之影響而破壞接合性或氣密性，從而謀求晶片本體1之小型化，同時抑制動作穩定性之降低、經時穩定性之降低。

又，本實施形態的MEMS裝置中，將MEMS晶片600的上述氣密空間設為真空環境，在第2蓋3上之面向上述氣密空間之部位配置有除氣劑4，因此可提高上述氣密空間的真空度，同時可抑制上述氣密空間的真空度之改變，從而可防止因真空度之改變所引起之裝置特性(本實施形態中為可動板20的機械偏轉角)之改變。再者，根據MEMS晶片600的構造，可於第1蓋2上之面向上述氣密空間之部位，配置除氣劑4，亦可於第1蓋2與第2蓋3之兩者上，配置除氣劑4。

然而，於上述MEMS裝置中，如第5圖所示，亦可設置包含分別各別地填充於各溝槽203中以保護接合線6之樹脂之複數個保護部7。再者，關於作為保護部7的材料之樹脂，係使用熱硬化型之樹脂，但並不限於熱硬化型，亦可使用紫外線硬化型之樹脂、或紫外線和熱併用硬化型之樹脂。

於第5圖的構成之MEMS裝置中，可藉由少量之樹脂保護接合線6。並且，貫通孔202具有作為樹脂蓄積部之功能，可抑制樹脂於第1蓋2的上表面擴展。再者，藉由利用分滴器等向溝槽203a、203b中填充樹脂而形成保護部7。

又，本實施形態的MEMS裝置中，藉由SOI基板100的第1矽層100a形成各鉸鏈30、30。根據該構成，與使用矽基板作為半導體基板之情形相比可提高各鉸鏈30、30的厚度尺寸之精度。進而，可提高由可動部20與一對鉸鏈30、30所構成之振動系統的共振頻率的精度。

(實施形態2)

本實施形態中，與實施形態1同樣，例示MEMS光掃描器來作為MEMS裝置的一例。

以下，一邊參照第6圖～第8圖一邊說明本實施形態的MEMS光掃描器。

本實施形態的MEMS光掃描器的基本構成與實施形態1大致相同，可動部及第2蓋3等的構造不同。再者，對與實施形態1相同的構成要素附上相同之符號並適當省略說明。

本實施形態中，可動部由可動板20與可動框架24而構成。形成有：於上表面設置有反射鏡21之矩形的可動板20、及與框架10之間***一對鉸鏈30、30(第1鉸鏈30a、30a)而擺動自如地受到支持之框狀(矩形框狀)的可動框架24。於可動框架24的內側，配置有可動板20。可動板20經由可扭轉變形之一對鉸鏈30、30(第2鉸鏈30b、30b)而連結於可動框架24。

第2鉸鏈30b、30b，於與連結第1鉸鏈30a、30a之y軸方向正交之方向(x軸方向)上並列設置。總之，一對第2鉸鏈30b、30b係沿x軸方向並列設置。可動板20，相對於可動框架24，能繞第2鉸鏈30b、30b而位移(能繞x軸轉動)。即，第2鉸鏈30b、30b，以相對於可動框架24而可動板20擺動自如之方式，連結可動框架24與可動板20。此處，以可動板20的重心位於連結一對第2鉸鏈30b、30b之軸上之方式而形成。再者，各第2鉸鏈30b、30b將厚度尺寸(z軸方向的尺寸)設定為30 μm，寬度尺寸(y軸方向的尺寸)設定為30 μm，但該等數值係為一例，並不受特別限定。又，可動板20及反射鏡21的俯視形狀並不限於矩形，例如亦可為圓形。又，可動框架24的內周形狀亦不限於矩形，例如亦可為圓形。

根據上述說明可知，可動板20，能進行一對第1鉸鏈30a、30a繞軸之轉動、及一對第2鉸鏈30b、30b繞軸之轉動。總之，可動板20的反射鏡21，以可二維轉動之方式構成。此處，可動板20包括一體地設置於可動框架24的下側並支持可動框架24之框狀之支持體29，該支持體29可與可動框架24一體地轉動。

於第2蓋3上之與晶片本體1對向之上表面，形成有用於確保可動板20之位移空間之第2凹部301。

又，本實施形態中，於框架10上，一個第1焊墊13a與兩個第2焊墊13b、13c以俯視時排列於一直線上之方式大致等間隔地並列設置，於第1蓋2上貫設有使各焊墊13分別各別露出之三個錐狀貫通孔202(202a、202b、202c)，針對各貫通孔202形成有與貫通孔202連通之溝槽203(203a、203b、203c)。

又，與實施形態1同樣地，框架10包括梳形狀之第1電極12、12(12a、12a)。可動板20包括梳形狀之第2電極22、22(22b、22b)。第1電極12a、12a分別形成於框架10之與x軸垂直之兩個內側面。第2電極22b、22b分別形成於可動板20之與y軸垂直之兩個外側面。進而，在可動框架24上包括梳形狀之第2電極22、22(22a、22a)、及梳形狀之第1電極12、12(12b、12b)。第2電極22a、22a分別形成於可動框架24之與x軸垂直之兩個外側面。第1電極12b、12b分別形成於與可動框架24之y軸垂直之兩個內側面。於第1電極12a、12a與第2電極22a、22a之間，第1電極12b、12b與第2電極22b、22b之間，以分別作用有電壓所引起之靜電力之方式而構成。

各第1電極12b的俯視形狀為梳形狀，且由可動框架24的一部分而構成。構成各第1電極12b之複數個齒，沿y軸方向並列設置。各第2電極22b由可動板20的一部分而構成。構成各第2電極22b之複數個齒，沿y軸方向並列設置。第1電極12b的齒與第2電極22b、22b的齒，以隔開規定距離(例如2 μm～5 μm左右)之方式而沿x軸方向交替配位，由此配置有各電極12b、22b。藉由對第1電極12b與第2電極22b之間施加電壓，於第1電極12b與第2電極22b之間產生在彼此吸引之方向上作用之靜電力。

於框架10上之藉由第1矽層100a所形成之部位，形成有複數個狹縫10a、10a、10a。於可動框架24上之藉由第1矽層100a所形成之部位，形成有複數個狹縫20a、20a、20a、20a。藉此，三個焊墊13、13、13中之第6圖的正中央的焊墊13(13b)與第1固定電極12、12電性連接而成為相同電位。右側的焊墊13(13a)與第1可動電極22、22及第2可動電極26，26電性連接而成為相同電位。左側的焊墊13(13c)與反射鏡部24的第2可動電極27、27電性連接而成為相同電位。

此處，框架10的複數個狹縫10a、10a、10a，形成達到絕緣層100c的深度。本實施形態中，與實施形態1同樣地，將各狹縫10a、10a、10a作為溝，將各狹縫10a、10a、10a的俯視形狀，設為在框架10的外側面側不開放之形狀。藉此，防止框架10與第1蓋2之接合性降低，從而確保由框架10、第1蓋2及第2蓋3所包圍之空間之氣密性。

又，可動框架24的各狹縫20a、20a、20a、20a，係設為溝，並形成為到達由SOI基板100的絕緣層100c的一部分與第2矽層100b的一部分所構成之上述支持體29中之絕緣層100c的深度。總之，本實施形態中，因藉由支持體29來支持可動框架部24，故而可動框架24與支持體29，能繞一對第1鉸鏈30a、30a而一體轉動。其中，支持體29係形成為，覆蓋可動框架24中除了第1電極12a、12a與第2電極22a、22a的齒以外之部位之框狀(矩形框狀)(參照第8圖)。又，可動框架24的複數個溝20a、20a、20a、20a被設計為包含支持體29之可動部20的重心位於與y軸平行之軸上之形狀。然而，可動板20，繞著一對第1鉸鏈30a、30a而順暢地擺動，並適當進行反射光之掃描。再者，本實施形態中，將支持體29中由第2矽層100b所構成之部位的厚度設定為與框架10中由第2矽層100b所構成之部位相同之厚度，但並不限於相同，可更薄或更厚。

本實施形態的MEMS光掃描器中，例如，將電性連接有第2電極22a及第1電極12b之焊墊13a的電位作為基準電位，使第1電極12a及第2電極22b各自之電位週期性改變。藉此，可使可動框架24繞一對第1鉸鏈30a、30a而轉動。同時，可使可動部20繞一對第2鉸鏈30b、30b而轉動。總之，透過一對焊墊13b、13a供給脈衝電壓，藉此第1電極12a與第2電極22a間產生靜電力，從而可動框架24能繞y軸方向轉動。又，透過一對焊墊13a、13c供給脈衝電壓，藉此第1電極12b與第2電極22b間產生靜電力，可動板20繞x軸方向轉動。然而，本實施形態的MEMS光掃描器中，藉由對第1電極12a與第2電極22a間施加規定之第1驅動頻率之脈衝電壓，週期性地產生靜電力，從而可使可動部20擺動。進而，藉由對第1電極12b與第2電極22b間施加規定之第2驅動頻率之脈衝電壓，週期地產生靜電力，從而可使可動部20擺動。再者，本實施形態中的裝置本體1係於由框架10與第1蓋2所包圍之空間側，在第1矽層100a之未形成有反射膜21a之部位的表面形成氧化矽膜111a(參照第9F圖)。

本實施形態的MEMS光掃描器中，對第1電極12a與第2電極22a間，施加由可動框架24與一對第1鉸鏈30a、30a所構成之振動系統之共振頻率之約2倍頻率之脈衝電壓。藉此，可動板20伴隨共振現象而被驅動，以與z軸垂直之面為基準時之旋轉角增大。又，藉由對第1電極12b與第2電極22b間施加由可動板20與一對第2鉸鏈30b、30b所構成之振動系統之共振頻率之約2倍頻率之脈衝電壓，從而可動板20伴隨共振現象而被驅動。藉此，以與可動框架24之上表面平行之面為基準時之旋轉角增大。

以下，一邊參照第9圖一邊說明本實施形態的MEMS光掃描器的製造方法。第9A～D圖係表示與第6圖之A-B剖面對應之部分之概略剖面。

首先，藉由熱氧化法等，在作為半導體基板的SOI基板100的上下表面，分別形成氧化矽膜111a、111b，從而獲得第9A圖所示之構造。

其後，以保留SOI基板100的上表面的氧化矽膜111a中之可動部20的形成反射膜21a預定區域以外之部分、與第1鉸鏈30a、30a等對應之部位等之方式，利用光微影技術及蝕刻技術，將第1矽層100a圖案化，藉此獲得第9B圖所示之構造。

其後，藉由濺鍍法或蒸鍍法等，在SOI基板100的上表面，成膜出規定膜厚(例如500 nm)之金屬膜(例如Al膜)。進而，利用光微影技術及蝕刻技術將金屬膜圖案化，藉此形成各焊墊13、13及反射膜21a，從而獲得第9C圖所示之構造。本實施形態中，因將各焊墊13、13與反射膜21a的材料及膜厚設定為相同，因此同時形成各焊墊13與反射膜21a。當各焊墊13與反射膜21a的材料或膜厚不同時，於不同之步驟中形成各焊墊13與反射膜21。

其次，於SOI基板100的上表面，形成以覆蓋與可動框架24、可動板20、一對第1鉸鏈30a、一對第2鉸鏈30b、框架10、第1電極12a、12b、第2電極22a、22b對應之部位之方式圖案化而成之第1光阻劑層130。將該第1光阻劑層130作為遮罩，將第1矽層100a蝕刻至絕緣層100c的深度(第1規定深度)為止，藉此將第1矽層100a圖案化，從而獲得第9D圖所示之構造。該步驟中之第1矽層100a之蝕刻係藉由可進行各向異性較高之蝕刻之乾式蝕刻裝置而進行，例如電感耦合電漿(ICP)型之蝕刻裝置等。又，該步驟中，將絕緣層100c用作蝕刻阻止層。

其次，於去除SOI基板100的上表面的第1光阻劑層130後，於SOI基板100的整個上表面形成第2光阻劑層131。繼而，於SOI基板100的下表面，形成以使與框架10、支持體29對應之部位以外露出之方式圖案化而成之第3光阻劑層132。將該第3光阻劑層132作為遮罩，對將2矽層100b蝕刻至絕緣層100c的深度(第2規定深度)為止，藉此將第2矽層100b圖案化，從而可獲得第9E圖所示之構造。該步驟中之第2矽層100b之蝕刻，亦可藉由可進行各向異性(異方性)較高且可垂直深掘之乾式蝕刻裝置而進行，例如電感耦合電漿(ICP)型之蝕刻裝置等。又，該步驟中，將絕緣層100c用作蝕刻阻止層。

其次，藉由自SOI基板100的下側蝕刻SOI基板100的絕緣層100c的不需要部分而形成晶片本體1。繼而，去除第2光阻劑層131及第3光阻劑層132。其後，藉由陽極接合等，接合晶片本體1、第1蓋2及第2蓋3，藉此獲得第9F圖所示之構造之MEMS晶片600。該接合步驟中，自保護晶片本體1的反射鏡面21之觀點考慮，較佳為於接合第1蓋2與晶片本體1後，接合晶片本體1與第2蓋3。再者，亦可於對第1矽層進行圖案化後，接合SOI基板100與第1蓋2，並進行第2矽層圖案化、絕緣層圖案化，藉此形成晶片本體1，然後，接合晶片本體1與第2蓋3。

然而，本實施形態中的MEMS晶片600的製造方法中，與實施形態1同樣地，藉由以晶圓級別而分別對反射鏡形成基板及各蓋2、3進行，從而形成具備複數個MEMS光掃描器之晶圓級別封裝構造體。進而，進行自該晶圓級別封裝構造體分割為各個MEMS光掃描器之步驟。總之，該製造方法中，藉由將形成複數個反射鏡形成基板之第1晶圓、與形成複數個第1蓋2之第2晶圓及形成複數個第2蓋3之第3晶圓接合，而形成晶圓級別封裝構造體。進而，對晶圓級別封裝構造體之各第1蓋中之與各反射鏡形成基板相反之外表面側塗佈透光性樹脂或低熔點玻璃後而成形，藉此形成各微細週期構造。其後，自晶圓級別封裝構造體分割為反射鏡形成基板之外形尺寸。藉此，可使各蓋2、3之平面尺寸符合反射鏡形成基板之外形尺寸，因而能以簡易製程製造包含微細週期構造之小型MEMS光掃描器，又，可提高量產性。

以上說明之本實施形態之MEMS光掃描器中，與實施形態1同樣地，藉由分別以晶圓級別對裝置本體1、第1蓋2及第2蓋3進行而形成包含複數個MEMS晶片600之晶圓級別封裝構造體。進而，自該晶圓級別封裝構造體分割為各個MEMS晶片600。

根據以上說明之本實施形態之MEMS裝置(MEMS掃描器)，與實施形態1同樣地，第1蓋2上形成有使晶片本體1之各焊墊13分別遍及整個周圍而露出之複數個貫通孔202，且，形成有複數個溝槽203，其分別各別地與各貫通孔202連通並且貫通孔202側之相反側為開放，且穿過有電性連接晶片本體1之焊墊13與基底5之供電體502之接合線，因此可防止接合線6自第1蓋2之表面突出，且能夠抑制對晶片本體1施加不必要之應力、同時防止因與外部物體之接觸而引起接合線6之破損。

又，上述MEMS裝置中，如第10圖所示，亦可設置包含分別各別地填充於各溝槽203中且保護接合線6之樹脂之複數個(此處為三個)保護部7，可藉由少量之樹脂保護接合線6，並且，貫通孔202具有作為樹脂蓄積部之功能，從而可抑制樹脂於第1蓋2之表面上擴展。

然而，上述各實施形態中，係例示MEMS光掃描器作為MEMS裝置之一例，但MEMS裝置並不限於MEMS光掃描器，例如，亦可為加速度感測器或陀螺感測器、微繼電器、將振動能量轉換為電能量之振動式發電裝置、具備利用壓電層的厚度方向之縱振動模式之共振元件之BAW(Bulk Acoustic Wave，體聲波)共振裝置、紅外線感測器等。

(實施形態3)

本實施形態中，參照圖式來說明使用可動體之晶片本體(微反射鏡元件)1。利用該微反射鏡元件1之MEMS裝置之基本構成與實施形態2大致相同。再者，對與實施形態1相同之構成要素附上相同符號並適當省略說明。第12圖表示晶片本體1之構成。該晶片本體1具有可動板20、鉸鏈30、框架10、一對梳齒電極12、22。晶片本體1係例如藉由自表面及背面蝕刻3層之SOI(Silicon on Insulator)基板的一部分，將其去除而形成。

可動板20於俯視時形成為矩形，藉由鉸鏈30相對於框架10可擺動地受到支持。鉸鏈30於圖中可動板20之上下兩端緣部貫穿可動板20之中心而形成，且一邊支持可動板20一邊於可動板20擺動時發揮扭曲彈簧之功能。於可動板20及框架10之圖中左右兩端緣部，分別形成有梳齒電極22及梳齒電極22。梳齒電極22向可動板10的外側突出而形成，梳齒電極12向框架10的內側突出而形成。梳齒電極22與梳齒電極12係彼此對向而配設，藉由靜電力彼此吸引，並相對於框架10搖動驅動可動板20。

於可動板20的表面形成有用於反射雷射光束之鋁或金等之反射鏡21。藉由使與所使用之雷射光束的波長相應之反射鏡21形成於可動板20的表面上，而反射入射光。控制此時相對於框架10之可動板20的姿勢，藉此以所期望之角度反射入射光，並掃描雷射光束。

第13圖及第14圖係表示可動板20之剖面。第13圖係表示反射鏡21形成為凸面狀之可動板20，第14圖係表示反射鏡21形成為凹面狀之可動板20。此處，凸面狀或凹面狀係表示積極產生光學作用之凸面狀或凹面狀。例如，相對於一邊為1 mm之可動板20，端緣部與中央部之高低差成為數μm左右之凹凸之曲面。

可動板20具有作為基底之基板層15、構成反射鏡21之反射鏡層(金屬被膜)17、及形成於基板層15與反射鏡層17之間之中間層16。基板層15由矽(silicon)等形成。中間層16含有二氧化矽作為主成分，藉由蒸鍍而形成於基板層15之外表面側。反射鏡層17含有鋁作為主成分，藉由蒸鍍而形成於中間層16之外表面側。

基板層15、中間層16及反射鏡層17，包含不同之熱膨脹係數之材料(矽、二氧化矽及鋁之熱膨脹係數不同)，因此由於蒸鍍後之冷卻，可動板之內外表面之收縮率不同，從而可動板20變形為凸面狀或凹面狀。此時，可藉由改變中間層16及反射鏡層17之厚度調整可動板20之曲率。又，亦可藉由改變中間層16與反射鏡層17之蒸鍍溫度而調整可動板20之曲率。

第15A～E圖係表示於可動板20上形成有第13圖所示之凸面狀之反射鏡21的要領。凸面狀之反射鏡21，例如藉由於基板層15上較厚地形成中間層16而實現。首先，對於第15A圖所示之基板層15的外表面(圖中的上表面)，如第15B圖所示較厚地形成中間層16。中間層16藉由將蒸鍍時間設定成較長而形成較厚。此時之蒸鍍溫度依存於中間層16之材料。於基板層15的外表面形成有中間層16之可動板20被暫時冷卻。此時，因基板層15與中間層16包含不同之熱膨脹係數之材料所以收縮率不同，因而可動板20會變形為凸狀或凹狀。本實施形態中，相對於形成中間層16之材料，形成基板層15之材料之熱膨脹係數更大，冷卻時之收縮率亦更大。因此，如第15C圖所示，可動板20變形為凸狀。

其後，如第15D圖所示，對於中間層16的外表面(圖中的上表面)藉由蒸鍍形成有反射鏡層17。而且，於中間層16的外表面形成有反射鏡層17之可動板20，再次被冷卻。此時，藉由反射鏡層17之收縮，可動板20變形為凹狀，但達不到恢復第15C圖之變形之程度，其結果，如第15E圖所示，在保持可動板20變形為凸狀之狀態下，於其外表面形成有凸面狀之反射鏡21。

具有第13圖及第15A～E圖之凸面狀反射鏡21之可動板20，亦可藉由使形成中間層16及反射鏡層17時之蒸鍍溫度不同而獲得。例如，適當選擇形成中間層16及反射鏡層17之材料，並將中間層16之蒸鍍溫度設定成高於反射鏡層17之蒸鍍溫度，藉此可獲得相同之可動板20。

第16A～E圖表示於可動板20上形成第14圖所示之凹面狀之反射鏡21的要領。凹面狀之反射鏡21例如藉由於基板層15上較薄地形成中間層16而實現。首先，對於第16A圖所示之基板層15的外表面(圖中的上表面)，如第16B圖所示較薄地形成中間層16。中間層16藉由將蒸鍍時間設定成較短而形成較薄。此時之蒸鍍溫度依存於中間層16之材料。於基板層15的外表面形成有中間層16之可動板20，係與第15A～E圖所示之情形同樣地暫時被冷卻。本實施形態中，此時與第15C圖所示之情形同樣地，可動板20會變形為凸狀，但因中間層16之厚度較薄，故而可動板20之變形達不到在光學上有效之程度。

其後，如第16D圖所示，對於中間層16的外側面(圖中上表面)，藉由蒸鍍形成反射鏡層17。而且，於中間層16的外側面形成有反射鏡層17之可動板20，再次被冷卻。此時，藉由反射鏡層17之收縮，可動板20變形為凹狀，如第16E圖所示，可動板20變形為凹狀，其外表面形成有凹面狀之反射鏡21。

包含第14圖及第16A～E圖所示之凹面狀反射鏡21之可動板20，亦可藉由使形成中間層16及反射鏡層17時之蒸鍍溫度不同而獲得。例如，適當選擇形成中間層16及反射鏡層17之材料，將中間層16之蒸鍍溫度設定成低於反射鏡層17之蒸鍍溫度，藉此可獲得同樣之可動板20。

如上述般，根據本實施形態之晶片本體1，可動板20之反射鏡21形成為凸面狀或凹面狀，因此無需將透鏡等光學零件設置於晶片本體1之後段，亦可藉由凸面狀或凹面狀之反射鏡21產生光學作用。藉此裝入有晶片本體1之機器之光學系統之構成得以簡化，從而謀求成本降低。

又，藉由蒸鍍形成包含與基板層15及反射鏡層17不同之熱膨脹係數之材料之中間層16，從而可使蒸鍍中間層16及反射鏡層17後被冷卻之可動板20的內表面側與外表面側之收縮率不同。因此，相應於構成基板層15、中間層16及反射鏡層17之材料之熱膨脹係數而適當設定中間層16之厚度，藉此使冷卻後之可動板20之形狀變形為凸面狀或凹面狀，從而可容易獲得晶片本體1。

又，藉由以與反射鏡層17不同之蒸鍍溫度而形成中間層16，從而可使蒸鍍中間層16及反射鏡層17後被冷卻之可動板20之內表面側與外表面側之收縮率不同。因而，藉由適當設定中間層16及反射鏡層17之蒸鍍溫度，可使冷卻後之可動板20之形狀變形為凸面狀或凹面狀，從而可容易獲得晶片本體1。

本發明並不限於上述實施形態之構成，亦可至少於基板層15與反射鏡層17之間形成包含不同之熱膨脹係數或不同之蒸鍍溫度之材料之中間層16。又，本實施形態可進行各種變更，例如，形成中間層16及反射鏡層17之材料並不限於上述者，例如，作為形成中間層16之材料，可為包含鉻或鈦為主成分之材料，作為形成反射鏡層17之材料，可為包含金為主成分之材料。此時，可相應於反射之雷射光束之波長等而改變反射鏡21之特性。這樣，藉由使可動板20形成為多層而可提高設計之自由度。

(實施形態4)

參照圖式來說明本發明之實施形態4之使用可動體之晶片本體(微反射鏡元件)1。第17圖係表示晶片本體之構成。晶片本體1包含框架10、可動框架24、可動板20、第1鉸鏈30a、第2鉸鏈30b、梳齒狀之第1電極12a、12b、梳齒狀之第2電極22a、22b。可動框架24例如藉由自表面及背面蝕刻3層之SOI(Silicon on Insulator)基板之一部分而將其去除，從而與可動板20同時形成。又，第1鉸鏈30a例如藉由自背面蝕刻3層之SOI基板之一部分而將其去除，從而與第2鉸鏈30b同時形成。

可動板20於俯視時形成為矩形，藉由第2鉸鏈30b相對於可動框架24可擺動地受到支持。第2鉸鏈30b，於圖中可動板20之上下兩端緣部，貫穿可動板20之中心而形成，且一邊支持可動板20一邊於可動板20擺動時作為扭曲彈簧而發揮功能。於可動板20及可動框架24之圖中左右兩端緣部分別形成有第2電極22b及第1電極12b。第2電極22b向可動板20的外側突出而形成，第1電極12b向可動框架24之內側突出而形成。第2電極22b與第1電極12b彼此對向而配設，藉由靜電力彼此吸引，並相對於可動框架24擺動驅動可動板20。

可動框架24，以包圍可動板20之周圍之方式形成為矩形之框狀，藉由第1鉸鏈30a相對於框架10可擺動地受到支持。第1鉸鏈30a，於圖中可動框架24之上下兩端緣部，貫穿可動框架24之中心而形成，且一邊支持可動框架24一邊於可動框架24擺動時作為扭曲彈簧而發揮功能。 於可動框架24及框架10之圖中左右兩端緣部，分別形成有第2電極22a及第1電極12a。第2電極22a向可動框架24的外側突出而形成，第1電極12a向框架10之內側突出而形成。第2電極22a與第1電極12a彼此對向而配設，藉由靜電力彼此吸引，並相對於框架10擺動驅動可動框架24。

第2鉸鏈30b與第1鉸鏈30a配設於同軸上。藉此，可動板20與可動框架24以同一轉動軸為中心而轉動。此時，相對於框架10之可動板20之轉動係將相對於框架10之可動框架24之轉動、與相對於可動框架24之可動板20之轉動合成者。又，於可動板20之表面形成有用於反射雷射光束之鋁或金等之金屬被膜12。使與使用之雷射光束之波長相應之金屬被膜12形成於可動板20之表面，藉此反射入射光。藉由控制此時相對於框架10之可動板20之姿勢，使入射光以所期望之角度反射，掃描雷射光束。

第18圖係表示本實施形態之晶片本體1之動作。圖中一點鏈線係表示相對於框架10之可動框架24之偏轉角(姿勢)之推移，兩點鏈線係表示相對於可動框架24之可動板20之偏轉角之推移。相對於框架10之可動板20之偏轉角(即，可動板20的絕對偏轉角)係成為將一點鏈線所示之相對於框架10之可動框架24之偏轉角與兩點鏈線所示之相對於可動框架24之可動板20之偏轉角相加而成者，第18圖中以實線表示。根據本實施形態之晶片本體1，可近似為可動板20的偏轉角呈線性變化之區域(實線所示之波形中，近似直線之區域)被擴大，相對於框架10之可動板20之偏轉角之推移接近第18圖中虛線所示之理想三角波形。

作為相對於框架10之可動板20之偏轉角之推移，理想之三角波由以下數式而表示，且以傅立葉級數(Fourier series)而展開。

數式1中，考慮到第1項及第2項分別相當於可動板20或可動框架24，可動板20與可動框架24於滿足共振頻率1：3而最大偏轉角(振幅)9：1之關係、或共振頻率3：1而最大偏轉角1：9之關係時，可使相對於框架10之可動板20之偏轉角之推移近似於理想三角波。可動板20及可動框架24之共振頻率及最大偏轉角可藉由可動板20及可動框架24之質量、第2鉸鏈30b及第1鉸鏈30a之扭曲剛性(彈簧常數(spring constant))、第2電極22b與第1電極12b及第2電極22a與第1電極12a之電位差而適當設定。本實施形態中，比起可動板20，可動框架24更大型化，因而可動板20與可動框架24較理想的是設定為，滿足共振頻率3：1則最大偏轉角1：9之關係。

如上述般，根據本實施形態之晶片本體1，可動板20獨立地藉由各電極12b、22b擺動驅動，可動框架24獨立地藉由各電極12a、22a擺動驅動。此時，將藉由各電極12a、22a所進行之可動框架24之擺動經由第2鉸鏈30b而傳達至可動板20，及藉由各電極12b、22b所進行之可動板20之擺動(即相對於可動框架24之可動板20之相對擺動)合成。藉此，可提高相對於框架10之可動板20的絕對振動波形之設計自由度，從而能以所期望之波形來使可動板20擺動。

又，第2鉸鏈30b與第1鉸鏈30a係同軸配設，因此能夠使可動板20的絕對振動波形容易接近所期望之波形。又，藉由將可動板20與可動框架24之共振頻率及最大偏轉角設定為上述關係，從而可使相對於框架10之可動板20之振動波形近似於三角波之波形。藉此，可擴大可近似為可動板20的偏轉角呈線性變化之區域，從而可謀求雷射光束之掃描精度之提高。又，於將該實施形態之可動體適用於加速度感測器時，藉由檢測各電極12a、12b、22a、22b中產生之電位差，從而能以高精度檢測加速度。又，各電極12a、12b、22a、22b之靜電力可擺動驅動可動板20及可動框架24，從而能以簡單且廉價之構成獲得晶片本體1。又，藉由於可動板20之表面形成有反射鏡21，而可簡單且廉價地獲得作為微反射鏡元件之晶片本體1。

本實施形態可進行各種改變，例如，藉由適當改變可動板20及可動框架24之共振頻率及最大偏轉角之關係，從而可改變相對於框架10之可動板20之振動波形。

例如，作為相對於框架10之可動板20之振動波形之一例之細波由以下之數式而表示，且以傅立葉級數而展開。

因此，藉由將可動板20及可動框架24設定為滿足共振頻率1：2而最大偏轉角2：1之關係、或滿足共振頻率2：1而最大偏轉角1：2之關係，從而能以近似於相對細波之振動波形來使可動板20擺動。

又，作為相對於框架10之可動板20之振動波形之另一例，矩形波由以下之數式而表示，且以傅立葉級數而展開。

因此，可將可動板20及可動框架24設定為滿足共振頻率1：3而最大偏轉角3：1之關係，或滿足共振頻率為3：1而最大偏轉角1：3之關係，從而能以近似於相對矩形波之振動波形來使可動板20擺動。

又，本發明並不限於將第2鉸鏈30b與第1鉸鏈30a配設於同軸之構成，亦可為有平行或規定之角度而配設之構成。此時，相對於框架10之可動板20的振動波形之設計自由度得以提高。又，可動板20及可動框架24之形狀並不限於第17圖所示者，亦可設為任意之形狀。

(實施形態5)

以下，說明本發明之實施形態5之使用可動體20之晶片本體(微反射鏡元件)1。第19圖係表示實施形態5之晶片本體(微反射鏡元件)1之構成。本實施形態之晶片本體1，於第17圖中，關於具有複數個配設於框架10與第1可動板10之間之可動框架24這一點，不同於實施形態4之晶片本體1。即，本實施形態中，於可動板20的外側配設有複數個可動框架24(24a、24b、24c、24d)，於其外側配設有框架10。各自之可動框架24與可動板20藉由鉸鏈30(30a、30b、30c、30d、30e)串聯連接，第19圖之最外側之可動框架24a，藉由第1鉸鏈30a而連接於框架10。配設於可動板20的外側之複數個可動框架的個數並不限於第19圖所示之例。於本實施形態之晶片本體1中，藉由串聯連接之複數個可動框架24，尤其即便以上述三角波以外之振動波形亦可使可動板20高精度地擺動。

第20圖係表示於可動板20的外側配設4個可動框架24，根據數式2而適當設定可動板20與各可動框架24之共振頻率及最大偏轉角之關係之情形時的可動板20與各可動框架24之偏轉角之推移。可動板20與各可動框架24之相對偏轉角係分別以一點鏈線、兩點鏈線、三點鏈線、點線、虛線而表示，相對於框架10之可動板20之偏轉角分別係將一點鏈線、兩點鏈線、三點鏈線、點線、虛線所示波形合成者，且由實線來表示。根據本實施形態，與實施形態4比較，能以近似於更理想的細波之振動波形來使可動板20揺動。

第21圖與第20圖同樣地，表示於可動板20的外側配設四個可動框架24a、20b、20c、20d，根據數式3而適當地設定可動板20與各可動框架24的共振頻率及最大偏轉角之關係的情形時之可動板20與各可動框架24之偏轉角的推移。如上述同樣地，根據本實施形態，與實施形態4相比，能以近似於更理想之矩形波之振動波形來使可動板20揺動。

1．．．晶片本體

1'．．．基板

2．．．第1蓋

2'．．．第1蓋

3．．．第2蓋

4．．．除氣劑

5．．．基底

5'．．．基底

6．．．導電構件

6'．．．焊接線

7．．．保護部

10．．．框架

10'．．．框架

10a．．．狹縫

12．．．第1電極

12'．．．固定電極

12a．．．齒

12b．．．第1電極

13．．．焊墊

13'．．．焊墊

13a．．．第1焊墊

13b．．．第2焊墊

13c．．．第2焊墊

15．．．基板層

16．．．中間層

17．．．反射鏡層

20．．．可動部

20'．．．可動部

20a．．．狹縫

21．．．反射膜、反射鏡面

21'．．．反射鏡面

21a．．．反射膜

22．．．第2電極

22'．．．可動電極

22a．．．第2電極

22b．．．第2電極

24．．．可動框架

24a．．．可動框架

24b．．．可動框架

24c．．．可動框架

24d．．．可動框架

27．．．第2可動電極

29．．．支持體

30．．．鉸鏈

30'．．．鉸鏈

30a．．．鉸鏈

30b．．．鉸鏈

30d．．．鉸鏈

30e．．．鉸鏈

31．．．錨部

32．．．錨部

36．．．島部

37．．．導電部

38．．．第1導電性結構體

39．．．第2導電性結構體

100．．．SOI基板

100'．．．SOI基板

100a．．．第1矽層

100b．．．第2矽層

100c．．．絕緣層

101a'．．．第1矽基板

101b'．．．第2矽基板

101c'．．．絕緣層

10a．．．狹縫

111a．．．氧化矽膜

111b．．．氧化矽膜

132．．．第3光阻層

201．．．第1凹部

202'．．．貫通孔貫通孔

202'．．．貫通孔

202a．．．貫通孔

202b．．．貫通孔

202c．．．貫通孔

203a．．．溝槽

203b．．．溝槽

203c．．．溝槽

206'．．．貫通電極

301．．．第2凹部

501．．．凹部

502a．．．供電體

502b．．．供電體

504a．．．外部電極

504b．．．外部電極

506'．．．引線端子

510'．．．凹部

600．．．MEMS晶片

A．．．線

A'．．．線

B．．．線

B'．．．線

第1圖係實施形態1的MEMS裝置(MEMS光掃描器)之概略分解立體圖。

第2A圖係實施形態1的MEMS裝置之概略立體圖。

第2B圖係實施形態1的MEMS裝置之要部概略剖面圖。

第3A圖係實施形態1的MEMS裝置中的MEMS晶片之概略平面圖。

第3B圖係實施形態1的MEMS裝置中的MEMS晶片之第3A圖的A-A'概略剖面圖。

第3C圖係實施形態1的MEMS裝置中的MEMS晶片之第3A圖的A-B'概略剖面圖。

第4A圖係在實施形態1的MEMS裝置中的MEMS晶片之製造中，形成焊墊與反射膜時的剖面圖。

第4B圖係在實施形態1的MEMS裝置中的MEMS晶片之製造中，蝕刻第1矽層時的剖面圖。

第4C圖係在實施形態1的MEMS裝置中的MEMS晶片之製造中，蝕刻第2矽層時的剖面圖。

第4D圖係在實施形態1的MEMS裝置中的MEMS晶片之製造中，將第1蓋和第1蓋接合於晶片本體時的剖面圖。

第5圖係實施形態1的MEMS裝置的其他構成例之概略立體圖。

第6圖係實施形態2的MEMS裝置(MEMS光掃描器)之概略分解立體圖。

第7圖係實施形態2的MEMS裝置之概略立體圖。

第8圖係實施形態2的MEMS裝置中的MEMS晶片之概略立體圖。

第9A圖係在實施形態2的MEMS裝置中的MEMS晶片之製造中，形成矽氧化膜時的剖面圖。

第9B圖係在實施形態2的MEMS裝置中的MEMS晶片之製造中，將第1矽層圖案化時的剖面圖。

第9C圖係在實施形態2的MEMS裝置中的MEMS晶片之製造中，形成焊墊與反射膜時的剖面圖。

第9D圖係在實施形態2的MEMS裝置中的MEMS晶片之製造中，蝕刻第1矽層時的剖面圖。

第9E圖係在實施形態2的MEMS裝置中的MEMS晶片之製造中，蝕刻第2矽層時的剖面圖。

第9F圖係在實施形態2的MEMS裝置中的MEMS晶片之製造中，將第1蓋和第1蓋接合於晶片本體時的剖面圖。

第10圖係實施形態2的MEMS裝置的其他構成例之概略立體圖。

第11A圖係先前例之反射鏡形成基板之概略平面圖。

第11B圖係先前例中的封裝於基底上之反射鏡形成基板之概略剖面圖。

第11C圖係先前例中的MEMS裝置(MEMS光掃描器)之概略剖面圖。

第12圖係實施形態3的晶片本體之立體圖。

第13圖係具有實施形態3的凸面狀反射鏡之可動板之剖面圖。

第14圖係具有實施形態3的凹面狀反射鏡之可動板之剖面圖。

第15A圖係表示在可動板上形成凸面狀反射鏡的過程中，基板層之剖面圖。

第15B圖係在可動板上形成凸面狀反射鏡的過程中，形成中間層時之剖面圖。

第15C圖係表示在可動板上形成凸面狀反射鏡的過程中，冷卻後的可動板之剖面圖。

第15D圖係在可動板上形成凸面狀反射鏡的過程中，形成反射鏡層時之剖面圖。

第15E圖係表示在可動板上形成凸面狀反射鏡的過程中，變形成凸面狀的反射鏡層之剖面圖。

第16A圖係表示在可動板上形成凹面狀反射鏡的過程中，基板層之剖面圖。

第16B圖係在可動板上形成凹面狀反射鏡的過程中，形成中間層時之剖面圖。

第16C圖係表示在可動板上形成凹面狀反射鏡的過程中，冷卻後的可動板之剖面圖。

第16D圖係在可動板上形成凹面狀反射鏡的過程中，形成反射鏡層時之剖面圖。

第16E圖係表示在可動板上形成凹面狀反射鏡的過程中，變形成凹面狀的反射鏡層之剖面圖。

第17圖係實施形態4的晶片本體之立體圖。

第18圖係表示實施形態4的晶片本體之動作之圖，一點鏈線係表示相對於固定部之可動框架的偏轉角，兩點鏈線係表示相對於可動框架之可動板的偏轉角，實線係表示相對於框架之可動板的偏轉角之推移。

第19圖係表示根據本發明的實施形態5的晶片本體的構成之平面圖。

第20圖係表示根據本發明的實施形態5的晶片本體的動作之圖。

第21圖係表示根據本發明的實施形態5的另一晶片本體的動作之圖。

1．．．晶片本體

2．．．第1蓋

3．．．第2蓋

4．．．除氣劑

5．．．基底

10．．．框架

10a．．．狹縫

12．．．第1電極

13a．．．第1焊墊

13b．．．第2焊墊

20．．．可動部

21．．．反射膜、反射鏡面

22．．．第2電極

30．．．鉸鏈

31．．．錨部

36．．．島部

37．．．導電部

38．．．第1導電性結構體

39．．．第2導電性結構體

100．．．SOI基板

100a．．．第1矽層

100b．．．第2矽層

100c．．．絕緣層

201．．．第1凹部

202a．．．貫通孔

202b．．．貫通孔

203a．．．溝槽

203b．．．溝槽

301．．．第2凹部

501．．．凹部

502a．．．供電體

502b．．．供電體

504a．．．外部電極

504b．．．外部電極

600．．．MEMS晶片

Claims (16)

1. 一種微機電系統裝置，係包括微機電系統晶片、及收容上述微機電系統晶片之基底，該微機電系統裝置的特徵在於：上述微機電系統晶片，係包括由半導體基板所形成之晶片本體、及要被接合於上述晶片本體的上表面之第一蓋，於上述基底上，具備要被連接於外部的電壓源之第1供電體及至少一個第2供電體，上述晶片本體，具備固定部、可動自如地被支持於該固定部之可動部、電性連接於固定部之至少一個第1電極、及電性連接於上述可動部之至少一個第2電極，且構成為，藉由施加至上述第1電極與第2電極之間之電壓所引起之驅動力，上述可動部相對於上述固定部而位移，於上述晶片本體的上表面中的上述固定部上，具備分別與上述第1電極和第2電極電性連接之第1焊墊、及至少一個第2焊墊，上述第1焊墊和第2焊墊，藉由導電構件而分別與上述第1供電體和第2供電體電性連接，於上述第1蓋上，形成有使上述晶片本體上表面之各第1焊墊和第2焊墊露出之一對貫通孔，上述導電構件係自上述第1供電體和第2供電體起，經由各貫通孔而延伸至上述第1焊墊與第2焊墊，於上述第1蓋上具備溝槽，該溝槽係為了收容自上述各貫通孔分別延伸至上述第1供電體及第2供電體之上述 導電構件，而自各貫通孔起延伸至上述第1蓋的側面，且於上述第1蓋的側面與上表面開口。
2. 如申請專利範圍第1項所述之微機電系統裝置，其中上述第1蓋係由絕緣基板所構成，上述導電構件係由矽所形成。
3. 如申請專利範圍第1項所述之微機電系統裝置，其中上述導電構件係接合線。
4. 如申請專利範圍第1項所述之微機電系統裝置，其中上述外部的電壓源，形成於基底之不同之面上。
5. 如申請專利範圍第1項所述之微機電系統裝置，其中上述可動部係上表面具有反射鏡之可動板，上述固定部係包圍上述反射鏡之形狀之框架，上述可動板，經由鉸鏈而樞支於上述框架上。
6. 如申請專利範圍第1項所述之微機電系統裝置，其中於上述晶片本體的上表面的周緣部，氣密接合有上述第1蓋的周緣部，於上述晶片本體的下表面的周緣部，氣密接合有第2蓋，於上述第1蓋與上述第2蓋之間形成有氣密空間，該氣密空間內收容有上述可動部，上述各貫通孔係藉由密封樹脂而密封。
7. 如申請專利範圍第3項所述之微機電系統裝置，其中上述各溝槽中填充有上述密封樹脂。
8. 如申請專利範圍第6項所述之微機電系統裝置，其中上述第1焊墊和第2焊墊，係形成於上述晶片本體的上表面之膜， 上述各貫通孔的開口面積大於所對應之上述第1焊墊和第2焊墊的面積，於各貫通孔的下端開口內，完全收容有上述第1焊墊和第2焊墊。
9. 如申請專利範圍第6項所述之微機電系統裝置，其中於上述第1蓋與上述第2蓋的其中一方，設有除氣劑，該除氣劑露出於上述氣密空間，用於捕捉該氣密空間內所產生之雜質。
10. 如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述之微機電系統裝置，其中於上述基底上形成有收容上述微機電系統晶片之凹部，上述供電體露出於包圍該凹部之基底的周緣部的上表面，且供電體的高度位置低於上述各貫通孔的上端。
11. 如申請專利範圍第5項所述之微機電系統裝置，其中上述可動板的上述反射鏡為凸面或凹面。
12. 如申請專利範圍第5項所述之微機電系統裝置，其中上述可動板係於基板層上經由中間層而積層有反射鏡層之構造，上述中間層係被蒸鍍於基板層上，上述反射鏡層係被蒸鍍於上述中間層上。
13. 如申請專利範圍第12項所述之微機電系統裝置，其中上述中間層係由與上述基板層和上述反射鏡層不同之熱膨脹係數之材料而形成。
14. 如申請專利範圍第12項或第13項所述之微機電系統裝置，其中 上述中間層與上述反射鏡層，係由可於不同的溫度下蒸鍍之材料而形成。
15. 如申請專利範圍第12項或第13項所述之微機電系統裝置，其中上述中間層主要由二氧化矽所形成，上述反射鏡層主要由鋁所形成。
16. 如申請專利範圍第12項或第13項所述之微機電系統裝置，其中上述中間層主要由鉻或鈦所形成，上述反射鏡層主要由金所形成。