JP2010098281A - Memsセンサ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 支持導通部12の表面12aには、第1の接続金属層41が形成される。第1の接続金属層41はAl層51と、その表面51aに形成された酸化防止層52との積層構造で形成される。配線基板2の表面には第2の接続金属層31が形成される。第2の接続金属層31及び酸化防止層52は例えばGeで形成される。そして、第1の接続金属層41と第2の接続金属層31とが共晶接合又は拡散接合される。
【選択図】図6
Description
前記機能層には、前記中間層に固定支持されるとともに、前記配線基板と接合される接合層が形成されており、
前記接合層の表面に第1の接続金属層が形成され、前記配線基板の表面に第2の接続金属層が形成され、前記第1の接続金属層と前記第2の接続金属層とが共晶接合又は拡散接合されており、
前記第1の接続金属層及び前記第2の接続金属層のうち、少なくとも一方の接続金属層は、Al層と、前記Al層の他方の接続金属層との接合表面に形成された酸化防止層と、を有して形成されていることを特徴とするものである。
前記機能層には、前記中間層に固定支持されるとともに、前記配線基板と接合される接合層が形成されており、
前記接合層の表面に第1の接続金属層が形成され、前記配線基板の表面に第2の接続金属層が形成され、前記第1の接続金属層と前記第2の接続金属層とが共晶接合又は拡散接合されており、
前記第1の接続金属層及び前記第2の接続金属層のうち、一方の接続金属層は、Al層と、前記Al層の他方の接続金属層と対向する表面に形成された被覆層と、を有して形成されており、
前記被覆層は、前記他方の接続金属層と同じ材質で且つ前記他方の接続金属層よりも薄い膜厚で形成されていることを特徴とするものである。
支持基板、中間層、及び機能層の順に積層される第1の基板と、前記機能層と対向して、前記機能層に形成される可動電極部及び前記固定電極部との導通経路を備える配線基板と、を有し、
前記機能層に、前記中間層に固定支持された接合層を形成する工程、
前記接合層の表面に第1の接続金属層を形成し、前記配線基板の表面に第2の接続金属層を形成し、
このとき、前記第1の接続金属層及び前記第2の接続金属層のうち、少なくとも一方の接続金属層を、Al層を有して形成し、さらに、前記Al層の他方の接続金属層との接合表面に酸化防止層を形成する工程、
前記第1の接続金属層と前記第2の接続金属層とを共晶接合又は拡散接合する工程、
を有することを特徴とするものである。
支持基板、中間層、及び機能層の順に積層される第1の基板と、前記機能層と対向して、前記機能層に形成される可動電極部及び前記固定電極部との導通経路を備える配線基板と、を有し、
前記機能層に、前記中間層に固定支持された接合層を形成する工程、
前記接合層の表面に第1の接続金属層を形成し、前記配線基板の表面に第2の接続金属層を形成し、
このとき、前記第1の接続金属層及び前記第2の接続金属層のうち、少なくとも一方の接続金属層を、Al層を有して形成し、さらに、前記Al層の他方の接続金属層と対向する表面に、前記他方の接続金属層と同じ材質で且つ前記他方の接続金属層よりも薄い膜厚の被覆層を形成する工程と、
前記第1の接続金属層と前記第2の接続金属層とを共晶接合又は拡散接合する工程、
を有することを特徴とするものである。
このMEMSセンサは、シリコン基板5の代わりにICパッケージ100が使用されている。ICパッケージ100内には、対向電極と可動対向電極との静電容量の変化を検出する検出回路などが内蔵されている。
図13に示す実施形態では、配線基板26を構成するシリコン基板27に貫通する同じくシリコンで形成された貫通配線層28が設けられている。貫通配線層28とシリコン基板27の間は絶縁層29にて絶縁されている。図13に示すように貫通配線層28に接してSOI層10と対向するシリコン基板27の表面27aに第2の接続金属層31,32が形成されている。また絶縁層29は、シリコン基板27のSOI層10との対向面と反対面27bを覆い、図13に示すように、絶縁層29の内部には、貫通配線層28に接するリード層37が形成されている。
2 配線基板
3a,3b,3c 酸化絶縁層
5、27 シリコン基板
10 SOI層
11 第1の固定電極部
11b,11c 対向電極
12 支持導通部(アンカ部)
13 第2の固定電極部
13b,13c 対向電極
14 支持導通部(アンカ部)
15 可動電極部
16 第1の支持腕部
17 支持導通部(アンカ部)
18 第2の支持腕部
19 支持導通部(アンカ部)
20 錘部
20a,20b,20c,20d 可動対向電極
21,22,23,24 弾性支持部
25 枠体層
28 貫通配線層
29、30 絶縁層
31,32 第2の接続金属層
33 第2のシール接続金属層
34,35 リード層
38 凹部
41,42 第1の接続金属層
43 第1のシール接続金属層
45 金属シール層
51、53 Al層
51a 凹部
51c 凸部
52、54 酸化防止層
55 Ge層
56 突出部
100 ICパッケージ
Claims (19)
- 支持基板、中間層、及び機能層の順に積層される第1の基板と、前記機能層と対向して、前記機能層に形成される可動電極部及び前記固定電極部との導通経路を備える配線基板と、を有し、
前記機能層には、前記中間層に固定支持されるとともに、前記配線基板と接合される接合層が形成されており、
前記接合層の表面に第1の接続金属層が形成され、前記配線基板の表面に第2の接続金属層が形成され、前記第1の接続金属層と前記第2の接続金属層とが共晶接合又は拡散接合されており、
前記第1の接続金属層及び前記第2の接続金属層のうち、少なくとも一方の接続金属層は、Al層と、前記Al層の他方の接続金属層との接合表面に形成された酸化防止層と、を有して形成されていることを特徴とするMEMSセンサ。 - 前記酸化防止層は、前記Al層と前記第2の接続金属層とが共晶接合又は拡散接合を可能とする膜厚で形成される請求項1記載のMEMSセンサ。
- 前記酸化防止層の膜厚は、50Å〜500Åの範囲内で形成される請求項2記載のMEMSセンサ。
- 前記酸化防止層は、Alと共晶可能な又はAl層へ拡散可能な材質で形成される請求項2又は3に記載のMEMSセンサ。
- 前記第2の接続金属層は、少なくとも前記酸化防止層との接合表面側に、前記酸化防止層と同じ材質で形成された部分を有する請求項4記載のMEMSセンサ。
- 支持基板、中間層、及び機能層の順に積層される第1の基板と、前記機能層と対向して、前記機能層に形成される可動電極部及び前記固定電極部との導通経路を備える配線基板と、を有し、
前記機能層には、前記中間層に固定支持されるとともに、前記配線基板と接合される接合層が形成されており、
前記接合層の表面に第1の接続金属層が形成され、前記配線基板の表面に第2の接続金属層が形成され、前記第1の接続金属層と前記第2の接続金属層とが共晶接合又は拡散接合されており、
前記第1の接続金属層及び前記第2の接続金属層のうち、一方の接続金属層は、Al層と、前記Al層の他方の接続金属層と対向する表面に形成された被覆層と、を有して形成されており、
前記被覆層は、前記他方の接続金属層と同じ材質で且つ前記他方の接続金属層よりも薄い膜厚で形成されていることを特徴とするMEMSセンサ。 - 前記Al層の表面から前記他方の接続金属層に対して遠ざかる方向へ凹む凹部が形成されており、前記被覆層が前記凹部内に形成されている請求項6記載のMEMSセンサ。
- 前記Al層の表面から前記他方の接続金属層に向けて突出する凸部が形成されており、前記被覆層が前記凸部の裾に位置する前記表面に形成されている請求項6記載のMEMSセンサ。
- 前記接合層は、前記可動電極部及び前記固定電極部の夫々に接続される支持導通部である請求項1ないし8のいずれか1項に記載のMEMSセンサ。
- 前記接合層は、前記可動電極部及び前記固定電極部と分離して形成され、前記可動電極部の可動領域を囲む枠体層であり、前記第1の接続金属層と前記第2の接続金属層とが共晶接合又は拡散接合されて、前記可動領域の外周を囲む金属シール層が形成されている請求項1ないし9のいずれか1項に記載のMEMSセンサ。
- 前記配線基板は、シリコン基板と、前記シリコン基板の表面に、絶縁層とこの絶縁層の内部に埋設された前記可動電極部及び前記固定電極部の夫々に電気的に接続されるリード層と、前記第2の接続金属層と、を有して形成される請求項1ないし10のいずれか1項に記載のMEMSセンサ。
- 支持基板、中間層、及び機能層の順に積層される第1の基板と、前記機能層と対向して、前記機能層に形成される可動電極部及び前記固定電極部との導通経路を備える配線基板と、を有し、
前記機能層に、前記中間層に固定支持された接合層を形成する工程、
前記接合層の表面に第1の接続金属層を形成し、前記配線基板の表面に第2の接続金属層を形成し、
このとき、前記第1の接続金属層及び前記第2の接続金属層のうち、少なくとも一方の接続金属層を、Al層を有して形成し、さらに、前記Al層の他方の接続金属層との接合表面に酸化防止層を形成する工程、
前記第1の接続金属層と前記第2の接続金属層とを共晶接合又は拡散接合する工程、
を有することを特徴とするMEMSセンサの製造方法。 - 前記酸化防止層を、前記Al層と前記第2の接続金属層とが共晶接合又は拡散接合を可能とする膜厚で形成する請求項12記載のMEMSセンサの製造方法。
- 前記酸化防止層の膜厚を、50Å〜500Åの範囲内で形成する請求項13記載のMEMSセンサの製造方法。
- 前記酸化防止層を、Alと共晶可能な又はAl層へ拡散可能な材質で形成する請求項13又は14に記載のMEMSセンサの製造方法。
- 前記第2の接続金属層の少なくとも前記酸化防止層との接合表面側に、前記酸化防止層と同じ材質の部分を形成する請求項15記載のMEMSセンサの製造方法。
- 支持基板、中間層、及び機能層の順に積層される第1の基板と、前記機能層と対向して、前記機能層に形成される可動電極部及び前記固定電極部との導通経路を備える配線基板と、を有し、
前記機能層に、前記中間層に固定支持された接合層を形成する工程、
前記接合層の表面に第1の接続金属層を形成し、前記配線基板の表面に第2の接続金属層を形成し、
このとき、前記第1の接続金属層及び前記第2の接続金属層のうち、少なくとも一方の接続金属層を、Al層を有して形成し、さらに、前記Al層の他方の接続金属層と対向する表面に、前記他方の接続金属層と同じ材質で且つ前記他方の接続金属層よりも薄い膜厚の被覆層を形成する工程と、
前記第1の接続金属層と前記第2の接続金属層とを共晶接合又は拡散接合する工程、
を有することを特徴とするMEMSセンサの製造方法。 - 前記Al層の表面から前記他方の接続金属層に対して遠ざかる方向へ凹む凹部を形成し、少なくとも前記凹部内に前記被覆層を形成する請求項17記載のMEMSセンサの製造方法。
- 前記Al層の表面から前記他方の接続金属層に向けて突出する凸部を形成し、少なくとも前記凸部の裾に位置する前記表面に前記被覆層を形成する請求項17記載のMEMSセンサの製造方法。
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