專利名稱:包含功能構(gòu)造體的功能器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種功能器件及其制造方法,尤其涉及將MEMS (微機 電系統(tǒng))等功能構(gòu)造體配置在形成于基板上的空洞部的功能器件的構(gòu)造 及其制造方法。
背景技術(shù):
一般,作為功能器件的MEMS (微機電系統(tǒng))被制造成為在半導(dǎo)體 制造工藝等中使用的采用微細圖案技術(shù)的各種電子部件。在更多情況下, 在形成于基板上的空洞部內(nèi)部收容配置MEMS構(gòu)造體的至少一部分,根 據(jù)需要,該空洞部被被覆部從上方密封,空洞部內(nèi)成為減壓密封狀態(tài), 或者成為空洞部內(nèi)被封入特殊氣體的狀態(tài)。
例如,在下面的專利文獻l中記載了利用以下方法構(gòu)成的密封構(gòu)造, 與犧牲層一起形成MEMS構(gòu)造體,在該MEMS構(gòu)造體上形成絕緣層, 然后在該絕緣層上形成具有出口 (通道)的第1密封層,通過該出口蝕 刻去除絕緣層和犧牲層,形成空洞部,向該空洞部內(nèi)導(dǎo)入氣體,然后在 第1密封層上形成第2密封層,由此封閉出口。
并且,在下面的專利文獻2中記載了一種與上述類似的方法,在單 片上形成半導(dǎo)體集成電路裝置(CMOS)和MEMS構(gòu)造體的結(jié)構(gòu)中,使 用MOSFET的布線形成技術(shù)同時形成空洞部。
專利文獻1日本特開2004—314292號公報專利文獻2日本特開2006—263902號公報
但是,在如前面所述在空洞部內(nèi)配置MEMS構(gòu)造體并密封的結(jié)構(gòu)中, 例如,在形成具有開孔的第1被覆層并利用通過該開孔的蝕刻來形成空 洞部時,在蝕刻后進行水洗然后使空洞部干燥時,有時伴隨空洞部內(nèi)的 水位降低,第1被覆層沒入內(nèi)側(cè)。然后,當(dāng)在第1被覆層上層疊第2被覆層并減壓密封空洞部時,根據(jù)內(nèi)外壓力差,有時被覆部因為外壓而沒 入內(nèi)側(cè)。這種被覆部的沒入有時會降低電子裝置的制造成品率,導(dǎo)致產(chǎn)
品的質(zhì)量下降,例如有時會由于被覆部接觸MEMS構(gòu)造體等而導(dǎo)致動作
不良等。
另外,覆蓋空洞部的被覆部的形式根據(jù)起因于被覆部的層構(gòu)造的熱 膨脹率的差異、制造條件的變更等而出現(xiàn)偏差,所以不限于上述干燥時 和減壓密封時,由于層疊構(gòu)造的內(nèi)部應(yīng)力等其他原因,有時會產(chǎn)生沒入 內(nèi)側(cè)或向外側(cè)突出的變形,這將導(dǎo)致器件特性的偏差等,給產(chǎn)品的質(zhì)量 造成影響。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是為了解決上述問題而提出的,其課題是在具有收容功能 構(gòu)造體的空洞部的功能器件中,通過降低覆蓋空洞部的被覆部的變形, 減輕動作不良、器件特性的偏差等問題。
鑒于這種情況,本發(fā)明的功能器件具備基板、形成于該基板上的功 能構(gòu)造體、配置有該功能構(gòu)造體的空洞部、和被覆該空洞部的被覆部, 所述功能器件的特征在于,所述被覆部具有包括肋狀部或槽狀部的凹凸 構(gòu)造,其中,所述肋狀部或槽狀部至少橫穿覆蓋所述空洞部的被覆范圍。
根據(jù)本發(fā)明,在被覆用于收容功能構(gòu)造體的空洞部的被覆部上,設(shè) 置包括至少橫穿覆蓋該空洞部的被覆范圍的肋狀部或槽狀部的凹凸構(gòu) 造,由此被覆部相對于沒入和突出等變形的剛性提高,從而可以降低功 能構(gòu)造體的動作不良和器件特性的偏差等問題。'
在本發(fā)明的一個方式中,所述凹凸構(gòu)造包括相互并行的多個所述肋 狀部或槽狀部。因此,通過包括相互并行的多個肋狀部或槽狀部,可以 進一步提高被覆部相對于沒入和突出的剛性,所以能夠進一步降低不良。
在此,包括凹凸構(gòu)造至少在所述被覆范圍中形成為波紋板狀的情況。 在該情況下,通過形成為波紋板狀,可以進一步提高被覆部的剛性,同 時通過使利用絕緣膜等構(gòu)成的下層的表面成為波紋板狀,并使被覆部在 該下層的表面上形成為膜狀,可以容易地形成被覆部。在此,波紋板狀的凹凸構(gòu)造,是指設(shè)于一面?zhèn)鹊睦郀畈亢驮O(shè)于另一面?zhèn)鹊牟蹱畈吭谙嗷?對應(yīng)的平面位置以對應(yīng)的姿勢形成,由這些肋狀部和槽狀部構(gòu)成的多個 組并行延伸形成的構(gòu)造。
并且,包括在所述被覆部的面對所述空洞部的內(nèi)表面上形成有所述
肋狀部的情況。在該情況下,在分離(release)之前存在的利用絕緣膜等 構(gòu)成的下層的表面上形成凹槽,在其上使被覆部形成為膜狀,由此可以 容易地形成被覆部。
并且,在本發(fā)明的其他方式中,所述被覆部具有形成于所述空洞部 側(cè)且具有面對所述空洞部的開孔的第1被覆層、和封閉該第1被覆層的 所述開孔的第2被覆層,在所述第1被覆層上設(shè)有所述凹凸構(gòu)造。在所 述被覆部具有形成于所述空洞部側(cè)且具有面對所述空洞部的開孔的第1 被覆層、和封閉該第1被覆層的所述開孔的第2被覆層的情況下,可以 通過具有開孔的第1被覆層實施用于形成空洞部的蝕刻處理,并進行減 壓及氣體的導(dǎo)入,然后形成第2被覆層并封閉幵孔,由此可以密封空洞 部,可以容易地進行該空洞部的密封。并且,該情況時,在第1被覆層 上設(shè)有所述凹凸構(gòu)造,由此第1被覆層的剛性提高,所以在形成空洞部 時、水洗后的干燥時、減壓密封時等,能夠可靠地降低被覆部的沒入和 突出等變形。
在本發(fā)明的另外其他方式中,所述功能構(gòu)造體在所述被覆部一側(cè)設(shè) 置伴隨其功能而動作的可動部,所述被覆部的面對所述空洞部的內(nèi)表面 中與所述可動部平面重合的范圍,成為不具有由所述肋狀部或所述槽狀 部構(gòu)成的傾斜和臺階的平坦面區(qū)域。因此,通過使被覆部的所述內(nèi)表面 中與可動部平面重合的范圍成為平坦區(qū)域,在不能充分確保可動部與被 覆部的間隔的情況下,也可以避免導(dǎo)致寄生電容的增大和偏差、以及在 可動部動作時發(fā)生可動部接觸被覆部的凹凸構(gòu)造等不良。在此,在所述 與可動部平面重合的范圍的兩側(cè)分別設(shè)置所述凹凸構(gòu)造,在提高被覆部 的剛性方面是優(yōu)選的。
在本發(fā)明的不同方式中,所述功能構(gòu)造體在所述被覆部一側(cè)設(shè)置伴 隨其功能而動作的可動部,在所述被覆部的面對所述空洞部的內(nèi)表面上,
7避幵與所述可動部平面重合的范圍而形成所述肋狀部。因此,由于在被 覆部的所述內(nèi)表面上避開與可動部平面重合的范圍而形成肋狀部,所以 在不能充分確??蓜硬颗c被覆部的間隔的情況下,也可以避免導(dǎo)致寄生 電容的增大和偏差、以及在可動部動作時發(fā)生可動部接觸被覆部的肋狀 部等不良。在此,在所述與可動部平面重合的范圍的兩側(cè)分別設(shè)置所述 肋狀部,在提高被覆部的剛性方面是優(yōu)選的。
在本發(fā)明的另外不同方式中,所述功能構(gòu)造體在所述被覆部一側(cè)設(shè) 置伴隨其功能而動作的可動部,所述凹凸構(gòu)造構(gòu)成為使所述肋狀部或所 述槽狀部橫穿與所述可動部平面重合的范圍。因此,通過構(gòu)成為使肋狀 部或槽狀部橫穿與可動部平面重合的范圍,只要能夠充分確保可動部與 被覆部的間隔,就可以提高被覆部的所述范圍的剛性,所以可以進一步 降低所述范圍的變形,從而可以降低功能構(gòu)造體的動作不良和器件特性 的偏差等問題。
在本發(fā)明的其他方式中,所述開孔在所述第1被覆層中避開由所述 肋狀部或所述槽狀部構(gòu)成的凹凸區(qū)域,形成于所述第1被覆層的平坦區(qū) 域。因此,通過避開具有由肋狀部或槽狀部形成的傾斜和臺階的凹凸區(qū) 域,在第1被覆層的平坦區(qū)域設(shè)置開孔,可以穩(wěn)定地形成開孔,所以可 以提高開口形狀的精度和再現(xiàn)性,結(jié)果,可以確保分離工序的穩(wěn)定性和 再現(xiàn)性,從而可以提高功能構(gòu)造體的特性的穩(wěn)定性和成品率。
在本發(fā)明的另外其他方式中,所述功能構(gòu)造體在所述被覆部一側(cè)設(shè) 置伴隨其功能而動作的可動部,所述開孔避開與所述可動部平面重合的 范圍而形成。因此,通過避開與可動部平面重合的范圍而形成開孔,在 封閉開孔時,可以防止密封材料附著在可動部上導(dǎo)致功能構(gòu)造體的不良。
在本發(fā)明的其他方式中,在所述被覆部分散配置有多個開孔,所述 肋狀部或槽狀部在所述開孔之間直線延伸。在本發(fā)明中,肋狀部或槽狀 部的延伸形狀不限于直線狀,沒有特別限定。例如,也可以是蛇形狀、 之字狀、折射狀等。但是,通過使肋狀部或槽狀部形成為直線狀,可以 進一步提高剛性的提高效果。并且,雖然通過設(shè)置多個開孔可以容易地 進行空洞部的形成、減壓、氣體的導(dǎo)入等,但是這樣會降低被覆部的剛
8性,所以通過使肋狀部或槽狀部構(gòu)成為在開孔之間直線延伸,可以更加 可靠地確保剛性。
在本發(fā)明的其他方式中,所述空洞部被減壓密封。在本發(fā)明中,使 空洞部成為減壓密封狀態(tài)并不是必須條件,在空洞部沒有被減壓時、在 被封入氣體時等,也是有效的,但是在空洞部被減壓密封時,內(nèi)外壓力 差增大,所以由于被覆部沒入而使得功能構(gòu)造體產(chǎn)生動作不良的可能性 增大,尤其在本方式中本發(fā)明比較有效。另外,作為除所述空洞部被減 壓密封之外的方式,可以列舉空洞部在常壓下利用被覆部密封的情況、 空洞部被被覆部覆蓋但沒有密封的情況、向空洞部加壓氣體等進行密封 的情況等。
下面,本發(fā)明的功能器件的制造方法,該功能器件具備基板、形成 于該基板上的功能構(gòu)造體、配置有該功能構(gòu)造體的空洞部、和被覆該空 洞部的被覆部,所述制造方法的特征在于,包括構(gòu)造體形成步驟,與
犧牲層一起形成所述功能構(gòu)造體;絕緣膜形成步驟,在所述功能構(gòu)造體
上形成絕緣膜,該絕緣膜在至少一部分表面區(qū)域具有包括槽狀部或肋狀
部的凹凸形狀;第1被覆層形成步驟,在所述表面區(qū)域上形成第1被覆 層,該第1被覆層具有體現(xiàn)所述凹凸形狀而包括肋狀部或槽狀部的凹凸 構(gòu)造,并且具有開孔;分離步驟,通過所述第1被覆層的所述開孔,去 除所述功能構(gòu)造體上的所述絕緣膜和所述犧牲層;和被覆步驟,形成封 閉所述第1被覆層的所述開孔的第2被覆層。
并且,本發(fā)明的其他的功能器件的制造方法,該功能器件具備基板、 形成于該基板上的功能構(gòu)造體、配置有該功能構(gòu)造體的空洞部、和被覆 該空洞部的被覆部,所述制造方法的特征在于,包括構(gòu)造體形成步驟, 與犧牲層一起形成所述功能構(gòu)造體;絕緣膜形成步驟,在所述功能構(gòu)造 體上形成絕緣膜;第1被覆層形成步驟,在所述絕緣膜上形成第1被覆 層,該第1被覆層具有至少兩層的層疊結(jié)構(gòu),具有與至少任意一層的形 成范圍對應(yīng)的包括肋狀部或槽狀部的凹凸構(gòu)造,并且具有開孔;分離步 驟,通過所述第1被覆層的所述開孔,去除所述功能構(gòu)造體上的所述絕 緣膜和所述犧牲層;和被覆步驟,形成封閉所述第1被覆層的所述開孔的第2被覆層。
在本發(fā)明的一個方式中,在所述被覆步驟中,所述第2被覆層利用 氣相成長法在被減壓的空間內(nèi)成膜,由此減壓密封所述空洞部。通過在
被減壓的空間內(nèi)利用氣相成長法成膜第2被覆層,可以極其容易地減壓
密封空洞部。但是,本發(fā)明不限于空洞部被減壓密封的情況,也可以適 用于空洞部在常壓下利用被覆部密封的情況、空洞部被被覆部覆蓋但沒 有密封的情況、向空洞部加壓氣體等進行密封的情況等。
圖1是表示實施方式的結(jié)構(gòu)的簡要縱剖視圖。
圖2是實施方式的空洞部附近的部分俯視圖(a)和部分剖視圖(b)。 圖3是表示實施方式的其他結(jié)構(gòu)的部分俯視圖(a)和部分剖視圖(b)。 圖4是表示實施方式的其他結(jié)構(gòu)的部分俯視圖(a)和部分剖視圖(b)。 圖5是表示實施方式的其他結(jié)構(gòu)的部分俯視圖(a)和部分剖視圖(b)。 圖6是表示實施方式的被覆部或任意一個被覆層的其他斷面形狀的 簡要剖視圖(a) — (f)。
圖7是表示實施方式的制造步驟的簡要步驟剖視圖。
圖8是表示實施方式的制造步驟的簡要步驟剖視圖。
圖9是表示實施方式的制造步驟的簡要步驟剖視圖。
圖IO是表示比較例的制造步驟的簡要步驟剖視圖。
圖11是表示比較例的制造步驟的簡要步驟剖視圖。圖12是表示比較例的制造步驟的簡要步驟剖視圖。
圖13是表示其他實施方式的空洞部附近的放大部分縱俯視圖。
圖14是表示其他實施方式的空洞部附近的放大部分俯視圖。
圖15是表示另外其他實施方式的空洞部附近的放大部分縱俯視圖。
圖16是表示另外其他實施方式的空洞部附近的放大部分俯視圖。
圖17是說明被覆部的凹凸構(gòu)造與開孔的位置關(guān)系的簡要示意俯視圖。
圖18是說明MEMS構(gòu)造體與被覆部的凹凸構(gòu)造的位置關(guān)系的簡要示意俯視圖。 符號說明
11基板;11A半導(dǎo)體區(qū)域;11B、 11C雜質(zhì)區(qū)域;12基底層;13A 下部構(gòu)造體;13B下部電極;14A犧牲層;14B絕緣膜;14C柵極絕緣膜; 15A上部構(gòu)造體;15B上部電極;15C柵極電極;16、 18層間絕緣膜;
17A、 17B、 17C、 17D、 19B、 19C、 19D、 19E布線層;19A第l被覆層;
19a開孔;19b肋狀部;19c槽狀部;19u平坦區(qū)域;19t凹凸區(qū)域;19x
(空洞部側(cè)的)內(nèi)表面;19y平坦面區(qū)域;19z凹凸面區(qū)域;20 MEMS 構(gòu)造體;20C被覆范圍;20S可動平面范圍;21表面保護膜;22第2被 覆層;C空洞部;D被覆部。
具體實施例方式
以下,參照附圖具體說明本發(fā)明的實施方式。首先,說明本發(fā)明涉 及的功能器件的實施方式。圖1和圖2是表示本發(fā)明涉及的功能器件的 斷面結(jié)構(gòu)的示例的簡要放大縱剖視圖。
在本實施方式中,采用由硅和化合物半導(dǎo)體等的半導(dǎo)體基板等構(gòu)成 的基板ll。但是,在本發(fā)明中,基板ll有時也可以利用玻璃、陶瓷、藍 寶石、金剛石、合成樹脂等其他材料構(gòu)成。
在本實施方式中,利用普通方法(熱氧化法等)在上述基板11上形 成LOCOS (Local Oxidation of Silicon)等元件分離膜11S,在其上形成 利用氮化硅等構(gòu)成的基底層(元件分離層)12。并且,在該基底層12上 形成有諧振器(resonator)、濾波器、致動器、傳感器等構(gòu)成MEMS構(gòu)造 體的下部構(gòu)造部13A和上部構(gòu)造部15A。下部構(gòu)造部13A和上部構(gòu)造部 15A隔開間隔對置配置。并且,在該基底層12上還形成有隔著絕緣膜14B 對置配置下部電極13B和上部電極15B得到的電容器。另外,在基板ll 的表層部形成有由能動層IIA、雜質(zhì)區(qū)域11B和11C、柵極絕緣膜14C、 以及柵極電極15C構(gòu)成的MOS晶體管。該MOS晶體管在平面上被所述 元件分離膜11S包圍,相對周圍構(gòu)造實現(xiàn)元件分離。
下部構(gòu)造部13A和上部構(gòu)造部15A的材料只要是導(dǎo)電體,則沒有特殊限定,但從可以分別在與構(gòu)成MOS晶體管的柵極電極15C相同的步驟 或同種步驟實施的觀點考慮,例如優(yōu)選利用導(dǎo)電性硅膜(摻雜的多晶硅) 構(gòu)成。導(dǎo)電性硅膜是構(gòu)成在半導(dǎo)體制造工藝中形成的功能層的材料,不 限于所述MOS晶體管,通過與半導(dǎo)體電路中的功能層同時形成,具有可 以使制造步驟共用化的優(yōu)點。
在基板11上形成有作為絕緣層的氧化硅(Si02),更加具體地講, 形成有由PSG (摻雜磷的玻璃)和TEOS (把四乙氧基硅垸等作為原料氣 體形成的CVD膜)等構(gòu)成的層間絕緣膜16、 18、由鋁等構(gòu)成的布線層 17A、 17B、 17C、 17D以及第1被覆層19A、布線層19B、 19C、 19D、 19E。該布線層成為用于在基板11上形成預(yù)定的電路的導(dǎo)電圖案。在上 述各個層上層疊有由氧化硅(Si02)和氮化硅(Si3N4)等構(gòu)成的表面保 護膜21。該表面保護膜21利用與層間絕緣膜和后面敘述的犧牲層具有圖 案(蝕刻)選擇性的材料構(gòu)成。另外,在第1被覆層19A上形成有第2 被覆層22。
在上述層間絕緣膜16、 18設(shè)有開口部,利用該開口部構(gòu)成空洞部C, 在其內(nèi)部配置有上述MEMS構(gòu)造體??斩床緾被被覆部D從上方被覆并 密封,該被覆部D由所述第1被覆層19A和第2被覆層22構(gòu)成。在第l 被覆層19A形成有與空洞部C連通的多個開孔19a,這些開孔19a被第2 被覆層22從上方覆蓋,從而被封閉。
所述第1被覆層19A與布線層19B、 19C、 19D、 19E同時形成。例 如,成膜金屬層,然后圖案化,從而與第1被覆層19A和各個布線層的 外形圖案同時形成第1被覆層19A的開孔19a。在此,第1被覆層19A 有時與其他布線層相同,利用多層的層疊構(gòu)造構(gòu)成。例如,第1層(最 下層)由厚度l-1000nm、優(yōu)選約50nm左右的Ti或TiN構(gòu)成,第2層(中 間層)由厚度10-10000nm、優(yōu)選約800nm左右的Al—Cu合金層構(gòu)成, 第3層(最上層)由厚度l-1000nm、優(yōu)選約50nm左右的TiN構(gòu)成。該 情況時,通過去除應(yīng)該配置在空洞部C的正上方的第1層,可以容易地 進行分離步驟。
另外,實際上在形成所述層間絕緣膜16、 18后形成所述第1被覆層
1219A,通過該第1被覆層19A的開孔19a,以濕式蝕刻和干式蝕刻等方式 蝕刻去除所述層間絕緣膜16、 18,然后通過進行清洗處理的分離步驟, 形成所述開口部即空洞部C。
并且,第2被覆層22利用真空蒸鍍、濺射、CVD法等氣相成長法, 在減壓狀態(tài)下成膜于第1被覆層19A上,由此,在所述空洞部C通過開 孔19a被減壓的狀態(tài)下開孔19a被封閉。第2被覆層22利用氧化硅、氮 化硅等絕緣體和鋁、鈦、鎢等金屬形成。該第2被覆層22的形成步驟成 為空洞部C的減壓密封步驟。
圖2 (a)和(b)是圖1所示的空洞部C附近的局部俯視圖和局部 剖視圖。在此,在圖2 (a)中省略利用雙點劃線表示的第2被覆層22, 利用實線示出其下方的第1被覆部19A的形狀。在本實施方式中,在配 置于所述空洞部C上的第1被覆層19A形成有橫穿被覆范圍20C (指空 洞部C被被覆部D被覆的范圍。在圖示例中指縱Ca、橫Cb的矩形范圍) 的肋狀部19b和槽狀部19c。另夕卜,表示被覆范圍20C的Ca、 Cb的尺寸 通常在10 — 500(im的范圍內(nèi), 一般為20 — 60pm左右。在此,肋狀部19b 突出設(shè)置于第1被覆層19A的內(nèi)表面(面對空洞部C的內(nèi)側(cè)的表面)上, 至少從被覆范圍20C的一端直線延伸到相反側(cè)的端部。并且,槽狀部19c 形成于第1被覆層19A的外表面(空洞部C的相反側(cè)的外側(cè)表面)上, 至少從被覆范圍20C的一端直線延伸到相反側(cè)的端部。
在此,只要肋狀部19b和槽狀部19c都橫穿被覆范圍20C即可,雖 然優(yōu)選按照上面所述直線延伸,但也可以延伸成為蛇形狀、之字狀、折 射狀、彎曲狀。并且,優(yōu)選超過所述被覆范圍20C—直延伸到其兩側(cè)。 在圖示例中,肋狀部19b和槽狀部19c都從第1被覆層19A的端緣一直 形成到相反側(cè)的端緣。
在本實施方式中,在第1被覆層19A分散配置有多個開孔19a,所 述肋狀部1%和槽狀部19c形成為通過開孔19a之間。并且,在本實施 方式中,多個肋狀部19b和槽狀部19c相互并行地(在圖示例中為平行 地)延伸。并且,第1被覆層19A整體形成為波紋板狀。因此,第l被 覆層19A的剛性提高,尤其可以防止被覆部D以沒入或突出的方式變形。尤其第1被覆層19A由于多個開孔19a分散形成,使得剛性減弱,所以 按照上面所述以橫穿被覆范圍20C的方式設(shè)置的肋狀部19b和槽狀部19c 的效果極其良好。
另外, 一般肋有時被稱為形成于表面上且在與該表面正交的方向安 裝的一體化加強部件,但本說明書所說的肋狀部不僅包括所述肋自身, 也包括具有從表面突出成為肋狀的厚度部分的更多方式,不限于在與所 述表面正交的方向突出的方式。
圖3 (a)和(b)是表示與上述實施方式不同的方式的局部俯視圖和 局部剖視圖。在該示例中,在第1被覆層19A的外表面上形成有肋狀部 19d。該肋狀部19d設(shè)有橫穿被覆范圍20C、在開孔19a之間直線延伸、 相互并行的多個,這一點與上述肋狀部19c相同。但是,第1被覆層19A 的相反側(cè)的內(nèi)表面形成為平坦?fàn)?,沒有形成上述槽狀部,所以整體形狀 沒有構(gòu)成為波紋板狀,這一點不同。即使是這種形狀,第1被覆層19A 的剛性也能夠提高,這一點與上述實施方式相同。
圖4 (a)和(b)是表示與上述實施方式不同的其他方式的局部俯視 圖和局部剖視圖。在該例子中,在第1被覆層19A中設(shè)有相互交叉的肋 狀部19e和19f,這一點與上述實施方式不同。在第1被覆層19A上以相 互并行的方式分別設(shè)有多個肋狀部19e和19f。另外,在圖示例中,肋狀 部19e和19f都設(shè)置在第1被覆層19A的外表面上,但也可以都設(shè)置在 內(nèi)表面上,或者也可以任意一方設(shè)置在外表面上,另一方設(shè)置在內(nèi)表面 上。
圖5 (a)和(b)是表示與上述實施方式不同的其他方式的局部俯視 圖和局部剖視圖。在該示例中,在第2被覆層22的外表面上形成有肋狀 部22b。在該情況時,例如不能抑制第2被覆部22形成之前的變形,但 是通過在第2被覆層22的形成步驟中利用使用切槽和掩模的成膜法形成 肋狀部22b,可以提高第2被覆部22形成之后的被覆部D的剛性,所以
例如可以抑制起因于減壓密封后的內(nèi)外壓力差的變形。另外,在圖示例 中設(shè)有肋狀部22b,但也可以在第2被覆層22的外表面上設(shè)置槽狀部來 取而代之。
14圖6 (a) (f)是表示在被覆部D設(shè)置肋狀部或槽狀部時的各種 方式的簡要剖視圖。圖6(a)表示具有文字所示的波紋狀斷面,圖6(b) 表示具有四方形狀的凹凸?fàn)顢嗝?,圖6 (c)表示具有三角形狀的凹凸斷 面,圖6 (d)表示上表面具有肋狀部,圖6 (e)表示上表面具有槽狀部, 圖6 (f)表示下表面具有肋狀部。無論在哪種情況下,都可以提高被覆 部D的撓曲剛性。另外,圖示例都是示意表示凹凸構(gòu)造的形狀示例,強 調(diào)描畫了凹凸的程度,但實際上優(yōu)選正反面各自的凹凸的高低差異小于 膜厚。這是因為在凹凸的高低差異大于膜厚時,由于成膜時的附著狀態(tài) (著$主朽0狀態(tài))等,使得剛性反而下降。另外,在本發(fā)明中,波紋 板狀的凹凸構(gòu)造,是指如上所述設(shè)于一面?zhèn)鹊睦郀畈亢驮O(shè)于另一面?zhèn)鹊?槽狀部在相互對應(yīng)的平面位置以對應(yīng)的姿勢形成,由這些肋狀部和槽狀 部構(gòu)成的多個組并行延伸形成的構(gòu)造。對于上述的具體示例而言,相當(dāng) 于上述圖6 (a)、 (b)和(c)的斷面形狀。
下面,參照圖7 圖9說明本發(fā)明涉及的功能器件的制造方法。以 下說明的制造方法表示制造具有MEMS構(gòu)造體的MEMS元件與具有半 導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體電路一體化而成的復(fù)合器件的示例,但本發(fā)明不限于 這種方式,也包括功能構(gòu)造體配置在空洞部內(nèi)的各種功能器件。
如圖7所示,在基板11的表層部首先形成能動層IIA。并且,利用 濺射法和CVD法等成膜技術(shù)和微細圖案技術(shù)在基板11上形成基底層12, 在該基底層12上,利用濺射法和CVD法等成膜技術(shù)和微細圖案技術(shù), 利用相同材料同時形成下部構(gòu)造部13A和下部電極13B。
然后,利用濺射法和CVD法,利用相同材料同時形成犧牲層14A、 絕緣膜14B、柵極絕緣膜14C。然后,禾傭濺射法和CVD法等,利用相 同材料同時形成上部構(gòu)造部15A、上部電極15B和柵極電極15C。另夕卜, 在形成柵極電極15C后,把該柵極電極15C作為掩模進行自校準,利用 離子注入法等形成雜質(zhì)區(qū)域11B和IIC。
然后,利用濺射法和CVD法等,在上述構(gòu)造上形成層間絕緣膜16, 通過圖案化處理形成接觸孔。然后,利用蒸鍍法、濺射法和CVD法等, 在層間絕緣膜16上形成合適的布線圖案,形成通過上述接觸孔與下部構(gòu)造部13A導(dǎo)電連接的布線層17A、與上部電極15B導(dǎo)電連接的布線層 17B、與雜質(zhì)區(qū)域11B和IIC導(dǎo)電連接的布線層17C和17D等。并且, 包括未圖示的其他布線層在內(nèi),利用這些布線層形成源自MEMS構(gòu)造體、 電容器、MOS晶體管的引出布線構(gòu)造。
然后,利用濺射法和CVD法等,在上述構(gòu)造上形成層間絕緣膜18。 并且,在該層間絕緣膜18上,利用微細圖案技術(shù)形成與上述相同的接觸 孔和在所述上部構(gòu)造部15A的上方位置具有槽狀部18b的表面凹凸構(gòu)造。 另外,并不是不能與層間絕緣膜18的圖案化步驟同時形成該表面凹凸構(gòu) 造。但是,優(yōu)選在該圖案化步驟前后的其他步驟中形成。這是因為可以 通過獨立的處理得到最佳的凹凸形狀。
然后,如圖8所示,利用蒸鍍法、濺射法和CVD法等,在層間絕緣 膜18上形成第1被覆層19A、布線層19B、 19C、 19D、 19E。在第1被 覆層19A上,利用微細圖案技術(shù)與其外形圖案和布線圖案一起形成開孔 19a。第1被覆層19A形成于所述表面凹凸構(gòu)造上,由此體現(xiàn)了所述槽狀 部18b的肋狀部19b突出設(shè)置在下表面上,并且在該肋狀部19b的相反 側(cè)的上表面凹陷設(shè)置槽狀部19c。另外,也可以構(gòu)成為在層間絕緣膜18 的表面上設(shè)置取代所述槽狀部18b的肋狀部,體現(xiàn)了該肋狀部的槽狀部 形成于第1被覆層19A的下表面(內(nèi)表面)。
然后,如圖9所示,利用濺射法和CVD法等在表面上形成由氮化硅 等構(gòu)成的表面保護膜21。并且,在使除所述第1被覆層19A的周緣部之 外的區(qū)域露出的狀態(tài)下,利用表面保護膜21完全被覆該區(qū)域以外的區(qū)域。 并且,利用氫氟酸水溶液、緩沖氫氟酸水溶液和氫氟酸氣體等,通過所 述開孔19a去除其下的層間絕緣膜18、 16和犧牲層14A。由此形成空洞 部C。然后,通過水洗等清洗空洞部C的內(nèi)表面。
最后,如圖1所示,利用蒸鍍法、濺射法和CVD法等,在減壓后的 空間(反應(yīng)容器)內(nèi)成膜第2被覆層22,由此成為將空洞部C內(nèi)減壓的 狀態(tài)而封閉開孔19a,從而進行密封。
另外,在上述實施方式中,表示在層間絕緣膜18設(shè)置表面凹凸構(gòu)造, 在其上以具有體現(xiàn)表面凹凸構(gòu)造的肋狀部19b和槽狀部19c的方式形成
16第1被覆層19A的示例,但是,例如也可以使上下兩層中的任意一層形
成為梁狀,使另一層形成為面狀并層疊,由此形成上述的各種肋狀部和 槽狀部。并且,也可以通過掩模和切槽進行成膜,形成上述的各種肋狀 部和槽狀部。
下面,為了說明上述發(fā)明的作用效果,參照圖10 圖12說明比較 例。另外,在該比較例中,對與上述實施方式相同的部分賦予相同符號, 并省略其說明。
在該比較例中,如圖IO所示,第1被覆層19A除具有貫通結(jié)構(gòu)的開 孔19a夕卜,形成為平坦?fàn)睿@一點與上述實施方式不同。并且,與上述 相同形成空洞部C,然后如圖11所示,形成第2被覆層22并減壓密封空 洞部C。在該狀態(tài)下,使周圍恢復(fù)為大氣壓,如圖12所示,由于空洞部 C與外部的內(nèi)外壓力差,由第1被覆層19A和第2被覆層22構(gòu)成的被覆 部D沒入內(nèi)側(cè)。
上述被覆部D向內(nèi)側(cè)的沒入如圖12中的箭頭所示朝向上部構(gòu)造部 15A,在最差的情況下,有時被覆部D (第1被覆層19A)在空洞部C內(nèi) 接觸上部構(gòu)造部15A,導(dǎo)致MEMS構(gòu)造體動作不良。并且,即使不產(chǎn)生 與上部構(gòu)造部15A的接觸,也會導(dǎo)致空洞部C內(nèi)的壓力上升,或者空洞 部C內(nèi)的電場分布變動,使得MEMS構(gòu)造體的特性產(chǎn)生偏差。另外,除 內(nèi)外壓力差之外,根據(jù)第1被覆層19A和第2被覆層22的組分、成膜條 件、干燥時水的表面張力、基于被覆部的層疊構(gòu)造的內(nèi)部應(yīng)力等,有時 會使被覆部D產(chǎn)生變形,因而被覆部D的變形產(chǎn)生偏差,使得器件特性 產(chǎn)生偏差。在本實施方式中,如上所述剛性提高,不易產(chǎn)生被覆部D的 變形,所以可以降低動作不良和特性偏差等,提高產(chǎn)品的成品率,提高 產(chǎn)品質(zhì)量。
另外,本發(fā)明的電子裝置及其制造方法不限于上述的圖示例,當(dāng)然 可以在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)實施各種變更。
例如,在上述實施方式中,在半導(dǎo)體基板上實施與CMOS工藝相同 的半導(dǎo)體制造步驟,形成構(gòu)成致動器、振子、高頻濾波器等作為功能元 件的MEMS元件的MEMS構(gòu)造體,但本發(fā)明不限于具有MEMS元件,
17還可以適用于具有石英振子、SAW元件、加速度傳感器、陀螺儀傳感器 等MEMS元件以外的各種功能元件的情況。
并且,在上述實施方式中,構(gòu)成使功能元件與半導(dǎo)體集成電路為一 體的半導(dǎo)體裝置,但也可以使用半導(dǎo)體基板以外的基板,或者使半導(dǎo)體 電路以外的其他電子電路與功能元件連接。
下面,參照圖13和圖14說明本發(fā)明涉及的其他實施方式。圖13是 放大表示本實施方式的空洞部C附近的放大部分剖視圖,圖14是本實施 方式的空洞部C附近的俯視圖。在本實施方式中,未圖示的部分和未說 明的部分的結(jié)構(gòu)可以是與上述圖1 圖12所示的實施方式相同的結(jié)構(gòu), 所以對與該實施方式對應(yīng)的部分賦予相同符號。
在該實施方式中,在空洞部C內(nèi)設(shè)有MEMS構(gòu)造體20,其具有下 部構(gòu)造部13A和上部構(gòu)造部15A,上部構(gòu)造部15A形成于該下部構(gòu)造部 13A上, 一部分與下部構(gòu)造部13A隔開間隙地配置于上方。該MEMS構(gòu) 造體20是構(gòu)成MEMS的功能構(gòu)造體,但功能構(gòu)造體不限于MEMS。在 上部構(gòu)造部15A設(shè)有伴隨MEMS構(gòu)造體20的功能而動作的可動部。該 可動部在MEMS構(gòu)造體20中被設(shè)于被覆部D —側(cè)。
在圖示例中,下部構(gòu)造部13A按照被分割為兩部分的圖案形成,下 部構(gòu)造部13A的其中一部分構(gòu)成下部電極21,其他一部分構(gòu)成上部電極 23的下層部分。并且,上部構(gòu)造部15A構(gòu)成上部電極22的上述可動部。 另外,不限于如圖所示上部構(gòu)造部15A直接構(gòu)成可動部的情況,可以使 上部構(gòu)造部15A的一部分成為可動部,也可以包括上部構(gòu)造部15A之外 的部分而構(gòu)成可動部,還可以使上部構(gòu)造部15A之外的位于被覆層D — 側(cè)的部分構(gòu)成可動部。另外,在本說明書中,在以下的說明中稱為可動 部15A。
所述可動部15A構(gòu)成為與下部電極21平面重合,可動部與下部電極 21隔開間隙對置配置。并且,通過向下部電極21和上部電極23之間施 加交流信號,在下部電極21和上部電極23之間產(chǎn)生交替的靜電力,借 助該靜電力,上部電極23的所述可動部15A振動。因此,該MEMS構(gòu) 造體20根據(jù)上部電極23的所述可動部15A的振動特性,發(fā)揮諧振器和濾波器的作用。
另外,功能構(gòu)造體(MEMS構(gòu)造體20)不限于上述結(jié)構(gòu),例如也可 以像靜電致動器等那樣,在基底層12上不隔開間隙地直接設(shè)置可動部 15A,還可以像壓力傳感器等那樣使構(gòu)造部的一部分變薄,該變薄的部分 構(gòu)成為可動部15A。
空洞部C被由第1被覆層19A和第2被覆層22構(gòu)成的被覆部D從 上方被覆。第1被覆層19A與前面的各個實施方式相同,由形成于基板 11上的絕緣膜16、 18支撐在離開基底層12和MEMS構(gòu)造體20的高度 位置,整體構(gòu)成為平板狀。在第1被覆層19A的面對空洞部C的內(nèi)表面 上形成有槽狀部19e。該槽狀部19e如圖14所示橫穿空洞部C。另外, 在第1被覆層19A的外表面上形成有對應(yīng)于槽狀部19e的肋狀部19f。并 且,在第2被覆層22的內(nèi)表面上形成有對應(yīng)于肋狀部19f的槽狀部22e, 在第2被覆層22的外表面上形成有對應(yīng)于該槽狀部22e的肋狀部22f。 在本實施方式中,多個槽狀部19e、肋狀部19f、槽狀部22e、肋狀部22f 分別并行形成為直線狀,并橫穿被覆范圍20C。在這樣構(gòu)成的被覆部D 的第1被覆層19A上設(shè)有凹凸區(qū)域19t和平坦區(qū)域19u,凹凸區(qū)域19t具 有由槽狀部19e、肋狀部19f、槽狀部22e、肋狀部22f形成的傾斜和臺階 (在內(nèi)表面和外表面至少一方具有傾斜面和臺階面),平坦區(qū)域19u分別 形成于多個槽狀部19e、肋狀部19f、槽狀部22e、肋狀部22f之間、以及 這些部分與被覆范圍20C的外緣之間(內(nèi)表面和外表面都平坦的區(qū)域, 即沒有凹凸構(gòu)造的區(qū)域)。另外,所述平坦區(qū)域19u具有比槽狀部19e、 肋狀部19f、槽狀部22e、肋狀部22f的寬度寬的寬度。
在第1被覆層19A設(shè)有與前面說明的實施方式相同的開孔19a。該 開孔19a形成為面對空洞部C,多個開孔19a分散配置在被覆范圍20C 內(nèi)。在圖示例的情況下,開孔19a避開所述凹凸區(qū)域19t,形成于設(shè)于它 們之間的所述平坦區(qū)域19u上。這樣通過將開孔19a設(shè)置在平坦區(qū)域19ii 上,如后面具體敘述的那樣,開孔19a的形狀不會破壞,可以高精度地 以良好的再現(xiàn)性形成開口形狀,并且,還能夠確保分離時蝕刻液的流通 性,ff以制造時的穩(wěn)定性提高,可以確保MEMS構(gòu)造體20的特性的穩(wěn)定性和再現(xiàn)性,還可以提高成品率。
在本實施方式中,在所述被覆范圍20C內(nèi)設(shè)有與MEMS構(gòu)造體20 的可動部15A平面重合的范圍(以下簡稱為"可動平面范圍20S")。在此, 可動部15A構(gòu)成為在俯視時呈矩形狀,結(jié)果,所述可動平面范圍20S也 成為縱Ma、橫Mb的矩形范圍。但是,可動平面范圍20S的形狀不限于 矩形狀,其與可動部15A的形狀一起可以是其他的多邊形狀、圓形、橢 圓形、長圓形等任意的平面形狀。
在本實施方式中,設(shè)計成為使所述槽狀部19e、肋狀部19f、槽狀部 22e、肋狀部22f橫穿可動平面范圍20S。因此,可以提高MEMS構(gòu)造體 20的可動部15A正上方的被覆部D的剛性,可以防止被覆部D的變形 引起的MEMS構(gòu)造體20的不良,例如可以防止寄生電容的增大和偏差、 可動部15A與第1被覆層19A接觸等。
另外,在圖示例中,開孔19a還形成于與所述可動部15A平面重合 的可動平面范圍20S內(nèi),但在形成第2被覆層22而封閉開孔19a時,為 了防止第2被覆層22的構(gòu)成材料通過該開孔19a附著在可動部15A上, 使得MEMS構(gòu)造體20的特性與設(shè)計值不同、特性的偏差增大,優(yōu)選不 在所述可動平面范圍20S內(nèi)設(shè)置開孔19a。
并且,在本實施方式中,優(yōu)選第1被覆層19A和第2被覆層22中至 少一方利用金屬等導(dǎo)電體構(gòu)成,更優(yōu)選兩層都利用導(dǎo)電體構(gòu)成。這是因 為通過利用金屬等導(dǎo)電體構(gòu)成被覆部D,可以獲得電磁屏蔽作用。該情 況時,優(yōu)選被覆部D被電接地。
圖17是示意地表示用于說明上述實施方式的開孔19a的形成位置 的、第1被覆層19A的凹凸構(gòu)造與開孔19a的關(guān)系的剖視圖。如圖17 (a) 所示,在第1被覆層19A的凹凸區(qū)域19t (在圖示例中只形成為傾斜部, 但也可以形成為臺階部)沒有形成開孔19a,只在第1被覆層19A的平 坦區(qū)域19u形成有開孔19a。另外,圖17所示的第1被覆層19A的凹凸 區(qū)域19t與以下說明的圖18所示的上述內(nèi)表面的凹凸面區(qū)域19z不同, 指第1被覆層19A中在內(nèi)表面和外表面至少一方設(shè)有傾斜和臺階的部分。 并且,第1被覆層19A的平坦區(qū)域19u指第1被覆層19A中內(nèi)表面和外表面雙方都平坦的部分。
通過如上所述在第1被覆層19A的平坦區(qū)域19u形成開孔19a,例 如使用光刻技術(shù)等形成的開孔19a的開口形狀不會破壞,可以實現(xiàn)開孔 19a的開口形狀的高精度化和再現(xiàn)性的提高。因此,可以提高分離步驟的 穩(wěn)定性,進而提高空洞部C的形狀的再現(xiàn)性,結(jié)果,可以實現(xiàn)MEMS構(gòu) 造體20的特性的穩(wěn)定化,提高成品率。對此,如果在凹凸區(qū)域19t設(shè)置 開孔19a,則第1被覆層19A的內(nèi)表面和外表面至少一方傾斜或成為臺 階狀,所以例如產(chǎn)生光刻時的曝光不足或過剩,導(dǎo)致蝕刻掩模不良,結(jié) 果,不能形成開孔19a,或者開口形狀過小或過大。
下面,參照圖15和圖16說明本發(fā)明的另外其他實施方式。圖15是 放大表示本實施方式的空洞部C附近的放大部分剖視圖,圖16是本實施 方式的空洞部C附近的俯視圖。在本實施方式中,未圖示的部分和未說 明的部分的結(jié)構(gòu)可以是與上述圖1 圖12所示的實施方式相同的結(jié)構(gòu), 所以對與該實施方式對應(yīng)的部分賦予相同符號。并且,以下不做說明的 事項中已在參照圖13、圖14和圖17說明的實施方式中說明的事項,艮口, 和本實施方式不矛盾的事項,在本實施方式中為與上述相同的結(jié)構(gòu)。
在本實施方式中,MEMS構(gòu)造體20與圖13和圖14所示的實施方式 相同,但設(shè)于第l被覆層19A和第2被覆層22的凹凸構(gòu)造不同。在本實 施方式中,第1被覆層19A在面對空洞部C的內(nèi)表面19x上具有肋狀部 19g。該肋狀部19g如圖16所示橫穿空洞部C。另夕卜,在第1被覆層19A 的外表面上形成有對應(yīng)于肋狀部19g的槽狀部19h。并且,在第2被覆層 22的內(nèi)表面上形成有對應(yīng)于槽狀部19h的肋狀部22g,在第2被覆層22 的外表面上形成有對應(yīng)于該肋狀部22g的槽狀部22h。在本實施方式中, 多個肋狀部19g、槽狀部19h、肋狀部22g、槽狀部22h分別并行形成為 直線狀,并橫穿被覆范圍20C。在這樣構(gòu)成的被覆部D上,在多個肋狀 部19g、槽狀部19h、肋狀部22g、槽狀部22h之間、以及這些部分與被 覆范圍20C的外緣之間,分別設(shè)有平坦區(qū)域(內(nèi)表面和外表面都平坦的 區(qū)域,即沒有凹凸構(gòu)造的區(qū)域)。另外,所述平坦區(qū)域具有比肋狀部19g、 槽狀部19h、肋狀部22g、槽狀部22h的寬度寬的寬度。
21在本實施方式的被覆部D中,所述肋狀部19g避開與MEMS構(gòu)造體 20的上部電極23的可動部15A平面重合的可動平面范圍20S設(shè)置,被 覆部D的面對可動部C的內(nèi)表面即第1被覆層19A的內(nèi)表面19x的可動 平面范圍20S,成為沒有與凹凸構(gòu)造一起形成的傾斜和臺階的平坦面區(qū)域 19y。因此,可以高精度地以良好的再現(xiàn)性確??蓜硬?5A與被覆部D 的間隔,結(jié)果,可以抑制寄生電容的增大和偏差、可動部15A與被覆部 D接觸等不良情況的發(fā)生。并且,在被覆部D的避開所述可動平面范圍 20S的區(qū)域,設(shè)置由所述肋狀部19g、槽狀部19h、肋狀部22g、槽狀部 22h構(gòu)成的凹凸構(gòu)造,所以能夠?qū)Ρ桓膊緿賦予充足的剛性。尤其通過 在被覆部D的所述平坦區(qū)域(第1被覆層19A的內(nèi)表面19x的平坦面區(qū) 域19y)兩側(cè),分別設(shè)置由所述肋狀部19g、槽狀部19h、肋狀部22g、 槽狀部22h構(gòu)成的凹凸構(gòu)造,可以進一步提高被覆部D的剛性。
在本實施方式中,在所述可動平面范圍20S中沒有設(shè)置開孔19a, 多個開孔19a避開可動平面范圍20S設(shè)置,并分散形成于被覆范圍20C 中的可動平面范圍20S以外的位置。因此,在利用第2被覆層22封閉第 1被覆層19A的開孔19a時,可以防止第2被覆層22的構(gòu)成材料附著在 可動部15A上等,使得MEMS構(gòu)造體20的特性惡化、特性產(chǎn)生偏差。
在本實施方式中,在所述可動平面范圍20S中整個被覆部D成為沒 有設(shè)置凹凸構(gòu)造的平坦區(qū)域,但是只要至少在面對空洞部C的內(nèi)表面、 即本實施方式中的第1被覆層19A的內(nèi)表面19x上,所述可動平面范圍 20S成為沒有形成伴隨凹凸構(gòu)造而形成的傾斜和臺階的平坦面區(qū)域19y 即可。
圖18是表示被覆范圍內(nèi)的MEMS構(gòu)造體20與被覆部D的面對空洞 部C的所述內(nèi)表面19x的關(guān)系的示意圖。在此,如上所述,在內(nèi)表面19x 設(shè)有平坦面區(qū)域19y,同時利用所述凹凸構(gòu)造形成凹凸面區(qū)域19z。該凹 凸面區(qū)域19z相當(dāng)于通過在所述內(nèi)表面19x中形成肋狀部19g和槽狀部 19h,在內(nèi)表面19x中存在傾斜和臺階的部分。在肋狀部19g和槽狀部19h 沿著其整體寬度方向只由傾斜面和臺階面形成時,該肋狀部19g或槽狀 部19h的形成范圍全部成為凹凸面區(qū)域19z,并且,如圖示例所示,當(dāng)在
22肋狀部19g和槽狀部19h的中央存在平坦面部分時,凹凸面區(qū)域19z分 別設(shè)于一個肋狀部和槽狀部的兩緣部。并且,所述內(nèi)表面19x中凹凸面 區(qū)域19z之外的部分成為所述平坦面區(qū)域19y。
如圖18所示,在所述內(nèi)表面19x的所述可動平面范圍20S內(nèi)不存在 所述凹凸面區(qū)域19z,全部成為所述平坦面區(qū)域19y。該情況時,如圖所 示,在所述可動平面范圍20S成為縱Ma〉橫Mb的縱長形狀時,優(yōu)選形 成為凹凸面區(qū)域19z在所述可動平面范圍20S的外側(cè)沿著可動平面范圍 20S的長度方向即縱方向延伸,即,所述內(nèi)表面19x上的肋狀部19g和槽 狀部19h在所述長度方向(縱方向)橫穿被覆范圍20C。另外,在此更 優(yōu)選將凹凸面區(qū)域19z或所述內(nèi)表面上的肋狀部19g和槽狀部19h設(shè)于 所述可動平面范圍20S的兩側(cè),這一點與上述相同。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),在可動平面范圍20S不設(shè)置凹凸面區(qū)域19z而只存 在平坦面區(qū)域19y,由此可以提高被覆范圍20C中的被覆部D的剛性, 避免可動平面范圍20S內(nèi)的凹凸構(gòu)造造成的對可動部15A的影響。尤其 如圖示例所示,在成為縱Ca〈橫Cb的橫長形狀的被覆范圍20C的長度方 向與所述可動平面范圍20S的長度方向交叉(正交)時,可以構(gòu)成為幾 乎不降低被覆部D的整體剛性。
另一方面,如圖18中的虛線所示,在設(shè)計成為使包括凹凸面區(qū)域的 肋狀部19g,或槽狀部19h'在與所述可動平面范圍20S的長度方向交叉(正 交)的方向橫穿時,被覆部D的剛性容易下降。尤其如圖示例所示,在 設(shè)計成為使肋狀部19g,或槽狀部19h,沿著成為縱Ca〈橫Cb的橫長形狀的 被覆范圍20C的長度方向橫穿時,幾乎無法期待基于凹凸構(gòu)造的被覆部 D的剛性提高效果。
權(quán)利要求
1.一種功能器件,具備基板、形成于該基板上的功能構(gòu)造體、配置有該功能構(gòu)造體的空洞部、和被覆該空洞部的被覆部,所述功能器件的特征在于,所述被覆部具有包括肋狀部或槽狀部的凹凸構(gòu)造,其中,所述肋狀部或槽狀部至少橫穿覆蓋所述空洞部的被覆范圍。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功能器件,其特征在于,所述凹凸構(gòu)造包括相互并行的多個所述肋狀部或槽狀部。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的功能器件,其特征在于,所述凹凸構(gòu)造至 少在所述被覆范圍內(nèi)形成為波紋板狀。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任意一項所述的功能器件,其特征在于,在所述被覆部的面對所述空洞部的內(nèi)表面上形成有所述肋狀部。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 4中的任意一項所述的功能器件,其特征在于,所述被覆部具有形成于所述空洞部側(cè)且具有面對所述空洞部的開孔的第 1被覆層、和封閉該第1被覆層的所述開孔的第2被覆層,在所述第1被 覆層上設(shè)有所述凹凸構(gòu)造。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的功能器件,其特征在于,在所述被覆部分散配置有多個所述開孔,所述肋狀部或槽狀部在所述開孔之間直線延伸。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1 6中的任意一項所述的功能器件,其特征在于,所述空洞部被減壓密封。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任意一項所述的功能器件,其特征在于,所述功能構(gòu)造體在所述被覆部一側(cè)具有伴隨其功能而動作的可動部,所述被覆部的面對所述空洞部的內(nèi)表面中與所述可動部平面重合的 范圍,成為不具有由所述肋狀部或所述槽狀部構(gòu)成的傾斜和臺階的平坦 面區(qū)域。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的功能器件,其特征在于, 所述功能構(gòu)造體在所述被覆部一側(cè)具有伴隨其功能而動作的可動部,在所述被覆部的面對所述空洞部的內(nèi)表面上,避開與所述可動部平 面重合的范圍而形成所述肋狀部。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1 4中的任意一項所述的功能器件,其特征在于, 所述功能構(gòu)造體在所述被覆部一側(cè)具有伴隨其功能而動作的可動部,所述凹凸構(gòu)造構(gòu)成為使所述肋狀部或所述槽狀部橫穿與所述可動部 平面重合的范圍。
11. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的功能器件,其特征在于,所述開孔在所述第1被覆層中避開由所述肋狀部或所述槽狀部構(gòu)成的凹凸區(qū)域,形 成于所述第1被覆層的平坦區(qū)域。
12. 根據(jù)權(quán)利要求5、 6或11所述的功能器件,其特征在于, 所述功能構(gòu)造體在所述被覆部一側(cè)具有伴隨其功能而動作的可動部,所述開孔避開與所述可動部平面重合的范圍而形成。
13. —種功能器件的制造方法,該功能器件具備基板、形成于該基 板上的功能構(gòu)造體、配置有該功能構(gòu)造體的空洞部、和被覆該空洞部的 被覆部,所述制造方法的特征在于,包括構(gòu)造體形成步驟,與犧牲層一起形成所述功能構(gòu)造體; 絕緣膜形成步驟,在所述功能構(gòu)造體上形成絕緣膜,該絕緣膜在至少一部分表面區(qū)域具有包括槽狀部或肋狀部的凹凸形狀;第1被覆層形成步驟,在所述表面區(qū)域上形成第1被覆層,該第1被覆層具有體現(xiàn)所述凹凸形狀而包括肋狀部或槽狀部的凹凸構(gòu)造,并且具有開孔;分離步驟,通過所述第1被覆層的所述開孔,去除所述功能構(gòu)造體 上的所述絕緣膜和所述犧牲層;和被覆步驟,形成封閉所述第1被覆層的所述開孔的第2被覆層。
14. 一種功能器件的制造方法,該功能器件具備基板、形成于該基 板上的功能構(gòu)造體、配置有該功能構(gòu)造體的空洞部、和被覆該空洞部的被覆部,所述制造方法的特征在于,包括構(gòu)造體形成步驟,與犧牲層一起形成所述功能構(gòu)造體; 絕緣膜形成步驟,在所述功能構(gòu)造體上形成絕緣膜;第1被覆層形成步驟,在所述絕緣膜上形成第1被覆層,該第1被 覆層具有至少兩層的層疊結(jié)構(gòu),具有與至少任意一層的形成范圍對應(yīng)的包括肋狀部或槽狀部的凹凸構(gòu)造,并且具有開孔;分離步驟,通過所述第1被覆層的所述開孔,去除所述功能構(gòu)造體上的所述絕緣膜和所述犧牲層;和被覆步驟,形成封閉所述第1被覆層的所述開孔的第2被覆層。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的功能器件的制造方法,其特征在于,在所述被覆步驟中,所述第2被覆層利用氣相成長法在被減壓的空間內(nèi)成膜,由此減壓密封所述空洞部。
全文摘要
在具有收容功能構(gòu)造體的空洞部的功能器件中,通過降低覆蓋空洞部的被覆部的變形,減輕動作不良、器件特性的偏差等問題。本發(fā)明的功能器件具備基板(11)、形成于該基板上的功能構(gòu)造體(13A、15A)、配置有該功能構(gòu)造體的空洞部(C)、和被覆該空洞部的被覆部D(19A、22),所述功能器件的特征在于,所述被覆部D(19A、22)具有包括肋狀部(19b)或槽狀部(19c)的凹凸構(gòu)造,其中,所述肋狀部(19b)或槽狀部(19c)至少橫穿覆蓋所述空洞部的被覆范圍(20C)。
文檔編號B81B7/00GK101513989SQ20091000145
公開日2009年8月26日 申請日期2009年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月11日
發(fā)明者稻葉正吾 申請人:精工愛普生株式會社