(57)【要約】【課題】マイクロマシン装置を含む集積回路装置用の改善されたインサイチュ・キャップと該インサイチュ・キャップの製造方法とを提供する。そのようなキャップと、同様に該キャップを製造するために基本的な集積回路製造プロセスを利用する方法とを提供する。【解決手段】マイクロマシン装置のような集積回路装置（１０）用インサイチュ・キャップ、及び基板（１４）上に集積回路素子（１２２）を形成し；集積回路素子（１２２）上に支持層（１２４）を形成し、集積回路素子（１２２）を覆う支持層（１２４）にキャップ構造（２２）を形成することによってそのようなキャップ（４０）を製造する方法。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロマシン装置用インサイチュ・キャップの製造方法であって、
完全な犠牲支持層を有する基板上にマイクロマシン素子を形成する段階と、
前記マイクロマシン素子上にキャップ犠牲支持層を形成する段階と、
前記マイクロマシン素子を覆う前記犠牲支持層にキャップ構造を形成する段階と、
前記素子と一体とされたインサイチュ・キャップを残して前記マイクロマシン素子を解放するために前記キャップ構造内の前記犠牲支持層を除去する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、
前記キャップ構造を形成する段階は、前記素子の周囲にキャップホキャップホール階を含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２記載の方法において、
前記キャップ構造を形成する段階は、
キャップ壁を形成するために前記キャップホールを充填する段階と、
前記キャップ壁と接続された頂部を形成するために前記犠牲支持層を覆う段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法において、
前記キャップは、少なくとも一つのホールを有して形成されていることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４記載の方法において、
前記犠牲支持層を除去する段階は、前記キャップ内に前記少なくとも一つのホールを介して剥離剤を導入する段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項４記載の方法において、
前記基板は、少なくとも一つのホールを有して形成されていることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項６記載の方法において、
前記犠牲支持層を除去する段階は、前記基板内に前記少なくとも一つのホールを介して剥離剤を導入する段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項４記載の方法において、
前記キャップホールは、前記キャップを塞ぐよう閉ざされていることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項４記載の方法において、
流体添加材が、前記マイクロマシン素子を取り囲む前記キャップ内に前記少なくとも一つのホールを介して導入されることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項６記載の方法において、
前記キャップホールは、前記キャップを塞ぐよう閉ざされていることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項６記載の方法において、
流体添加材が、前記マイクロマシン素子を取り囲む前記キャップ内に前記少なくとも一つのホールを介して導入されることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項９記載の方法において、
前記キャップホールは、前記流体に対しシールされるよう閉塞されキャップホールとする方法。
【請求項１３】
請求項９記載の方法において、
前記キャップホールは小さく、かつ
前記流体の表面張力が該流体の流出を防止することを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１記載の方法において、
キャップを形成する段階は、前記キャップ上にコンタクトチップを形成する段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の方法において、
前記マイクロマシン素子はスイッチを含み、
前記コンタクトチップは前記スイッチの端子であることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の方法において、
キャップを形成する段階は、前記スイッチを操作するために前記キャップ上にゲート電極を形成する段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項１７】
集積回路素子用インサイチュ・キャップの製造方法であって、
基板上に集積回路素子を形成する段階と；
前記集積回路素子上に支持層を形成する段階と；
前記集積回路素子を覆う前記支持層にキャップ構造を形成する段階と；
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１７記載の方法において、
前記キャップ構造内の支持層を除去する段階をさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１７記載の方法において、
前記キャップ構造を形成する段階は、前記素子の周囲にキャップホールを形成する段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１９記載の方法において、
前記キャップ構造を形成する段階は、キャップ壁を形成するためにキャップホールルを充填する段階と、前記キャップ壁と接続された頂部を形成するために前記支持層を覆う段階と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項１７記載の方法において、
前記キャップは、少なくとも一つのホールを有して形成され、
前記支持層を除去する段階は、前記キャップに前記ホールを介して剥離剤を導入する段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項１７記載の方法において、
前記基板は、少なくとも一つのホールを有して形成され、
前記支持層を除去する段階は、前記基板に前記ホールを介して剥離剤を導入する段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項２１記載の方法において、
前記キャップホールは、前記キャップを塞ぐために閉ざされていることを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項２１記載の方法において、
流体添加材が、前記マイクロマシン装置を取り囲む前記キャップに前記キャップホールを介して導入されることを特徴とする方法。
【請求項２５】
請求項２４記載の方法において、
前記キャップホールは、前記流体に対しシールされるよう閉塞されていることを特徴とする方法。
【請求項２６】
請求項２４記載の方法において、
前記流体は架橋結合可能な材料であることを特徴とする方法。
【請求項２７】
請求項２１記載の方法において、
ガスが、前記キャップ内部の少なくとも一つの表面を変化させるために、前記キャップ内に前記キャップホールを介して導入されることを特徴とする方法。
【請求項２８】
請求項２４記載の方法において、
前記キャップホールは小さく、かつ
前記流体の表面張力が該流体の流出を防止することを特徴とする方法。
【請求項２９】
請求項１７記載の方法において、
キャップを形成する段階は、前記キャップ上にコンタクトチップを形成する段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項３０】
請求項２９記載の方法において、
前記集積回路素子はスイッチを含み、
前記コンタクトチップは前記スイッチの端子であることを特徴とする方法。
【請求項３１】
請求項３０記載の方法において、
キャップを形成する段階は、前記スイッチを操作するために前記キャップ上にゲート電極を形成する段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項３２】
インサイチュ・キャップを備えたマイクロマシン装置であって、
基板と；
前記基板上のマイクロマシン素子と；
前記基板と一体であるとともに前記装置を覆うインサイチュ・キャップと；
前記基板を介して前記キャップの下の前記素子から外部端子へ延在する少なくとも一つの導体と；
を備えることを特徴とするマイクロマシン装置。
【請求項３３】
請求項３２記載のマイクロマシン装置において、
前記キャップは流体で充填されていることを特徴とするマイクロマシン装置。
【請求項３４】
請求項３３記載のマイクロマシン装置において、
前記流体は誘電体であることを特徴とするマイクロマシン装置。
【請求項３５】
請求項３３記載のマイクロマシン装置において、
前記流体は架橋結合可能な材料であることを特徴とする装置。
【請求項３６】
請求項３３記載のマイクロマシン装置において、
前記キャップは、該キャップ内の少なくとも一つの表面を変化させるガスで充填されることを特徴とする装置。
【請求項３７】
請求項３２記載のマイクロマシン装置において、
前記マイクロマシン素子はスイッチを含むことを特徴とする装置。
【請求項３８】
請求項３２記載のマイクロマシン装置において、
前記キャップはホールを含むことを特徴とする装置。
【請求項３９】
請求項３８記載のマイクロマシン装置において、
前記マイクロマシン素子は光学装置を含み、
前記ホールは光学ポートであることを特徴とする装置。
【請求項４０】
請求項３２記載のマイクロマシン装置において、
前記キャップは接点を含むことを特徴とする装置。
【請求項４１】
請求項４０記載のマイクロマシン装置において、
前記マイクロマシン素子はスイッチを含み、
前記接点は前記スイッチの端子であることを特徴とする装置。
【請求項４２】
請求項４１記載のマイクロマシン装置において、
前記キャップは、前記スイッチを操作するためにゲート電極を含むことを特徴とする装置。
【請求項４３】
請求項３２記載のマイクロマシン装置において、
前記キャップ内の空間は真空であることを特徴とする装置。
【請求項４４】
インサイチュ・キャップを備えたマイクロマシン装置であって、
基板と；
前記基板上のマイクロマシン素子と；
前記基板と一体でかつ前記装置を覆うインサイチュ・キャップと；を備え、
前記マイクロマシン素子は、光学装置と、該光学装置を利用できるための光学ポートと、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項４５】
請求項４４記載のマイクロマシン装置において、
前記ポートは前記キャップ内にあることを特徴とする装置。
【請求項４６】
請求項４４記載のマイクロマシン装置において、
前記キャップは流体で充填されることを特徴とする装置。
【請求項４７】
請求項４６記載のマイクロマシン装置において、
前記液体は誘電体であることを特徴とする装置。
【請求項４８】
請求項４４記載のマイクロマシン装置において、
前記キャップは接点を含むことを特徴とする装置。
【請求項４９】
請求項４６記載のマイクロマシン装置において、
前記流体は架橋結合可能な材料であることを特徴とする装置。
【請求項５０】
請求項４６記載のマイクロマシン装置において、
前記流体はガスであり、前記キャップ内の少なくとも一つの表面を変化させることを特徴とする装置。
【請求項５１】
請求項４４記載のマイクロマシン装置において、
前記キャップ内の空間は真空であることを特徴とする装置。
【請求項５２】
インサイチュ・キャップを備えたマイクロマシン装置であって、
基板と；
前記基板上のマイクロマシン素子と；
前記基板と一体でかつ前記装置を覆うインサイチュ・キャップと；
前記キャップ内に配された液体と；
を備えることを特徴とする装置。
【請求項５３】
請求項５２記載のマイクロマシン装置において、
前記液体は誘電体であることを特徴とする装置。
【請求項５４】
請求項５２記載のマイクロマシン装置において、
前記マイクロマシン装置はスイッチを含むことを特徴とする装置。
【請求項５５】
請求項５２記載のマイクロマシン装置において、
前記キャップはホールを含むことを特徴とする装置。
【請求項５６】
請求項５５記載のマイクロマシン装置において、
前記マイクロマシン素子は光学装置であり、
前記ホールは光学ポートであることを特徴とする装置。
【請求項５７】
請求項５２記載のマイクロマシン装置において、
前記キャップは接点を含むことを特徴とする装置。
【請求項５８】
請求項５７記載のマイクロマシン装置において、
前記マイクロマシン素子はスイッチを含み、
前記接点は前記スイッチの端子であることを特徴とする装置。
【請求項５９】
請求項５８記載のマイクロマシン装置において、
前記キャップは、前記スイッチを操作するためにゲート電極を含むことを特徴とする装置。
【請求項６０】
インサイチュ・キャップを備えた集積回路装置であって、
基板と；
前記基板上の集積回路素子と；
前記基板と一体でかつ前記素子を覆うインサイチュ・キャップと；
前記基板を介して前記キャップの下の前記素子から外部端子へ延在する少なくとも一つの導体と；
を備えることを特徴とする装置。
【請求項６１】
インサイチュ・キャップを備えた集積回路装置であって、
基板と；
前記基板上の集積回路素子と；
前記基板と一体でかつ前記素子を覆うインサイチュ・キャップと；を備え、
前記集積回路素子は、光学装置と、該光学装置を利用できるための光学ポートと、を含むことを特徴とする装置。
【請求項６２】
インサイチュ・キャップを備えた集積回路装置であって、
基板と；
前記基板上の集積回路素子と；
前記基板と一体でかつ前記素子を覆うインサイチュ・キャップと；
前記キャップ内に配された液体と；
を備えることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マイクロマシン装置（ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）のような集積回路装置用のインサイチュ・キャップ（ｉｎ−ｓｉｔｅ ｃａｐ）、及びそのようなインサイチュ・キャップの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の、マイクロマシン装置のような集積回路装置用キャップは多くの場合、保護及び絶縁のために用いられている。通常これらのキャップは装置自身とは独立して形成され、それゆえ装置の製造が完成した後に取り付けられる。多くの場合キャップはシリコンから形成されており、有機接着剤、或いは無機ガラス又は金属を用いて装置へ固定される。この方法は満足ゆくことがあるものの、キャップを形成してからこれらキャップを集積回路装置へ接合するために個別のプロセスを必要とする。一連の接合プロセスでは、ウエハが分離される前に集積回路装置にキャップが設けられる。このプロセスは、高価なウエハスケールプロセス及び装置を必要とする。プロセスが厳格に制御されていない場合には、キャップ応力の結果収量損失が生じる可能性がある。しかしながら、厳格に制御されたウエハレベルプロセスは、製造プロセスの早い段階で繊細なマイクロマシン装置を保護する。他の一連のプロセスでは分離された後にキャップが設けられる。このプロセスは容易に実施することができるが、ウエハの分離の間及び他のプロセス段階の間における汚染を防止するために特別な予防措置を必要とする。さらに他の方法は、キャビティ・パッケージの内部に装置を取り付けワイヤボンディングすることによって、キャップを集積回路装置へ直接取り付けるために必要なことを排除する。本質的には、次のレベルのパッケージがキャップとなる。多くの場合この方法は、密封するようシールされた高価なセラミック又は金属・パッケージを使用する。この方法はまた、繊細なマイクロマシン装置を組み立てている間の汚染を防止するために、製造設備を通常の洗浄度基準に維持する必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、この発明の目的は、マイクロマシン装置を含む集積回路装置用の改善されたインサイチュ・キャップと該インサイチュ・キャップの製造方法とを提供することである。
この発明のさらなる目的は、そのようなキャップと、同様に該キャップを製造するために基本的な集積回路製造プロセスを利用する方法とを提供することである。
【０００４】
この発明のさらなる目的は、そのようなキャップと、装置自身の集積されたインサイチュ部としてキャップを提供する方法とを提供することにある。
この発明のさらなる目的は、そのようなキャップと、キャップを形成するか又は取り付けるために特別な又は別個の努力を必要としない方法とを提供することにある。
【０００５】
この発明のさらなる目的は、そのようなキャップと、気体又は液体の充填又は真空のような、キャップ内に適した環境を保持するためにキャップを用いることができる方法とを提供することにある。
この発明のさらなる目的は、そのようなキャップと、ダイ分割、試験、及び処理を含む他のさらなる処理の前にプロセスが完成したとき直ぐにキャップされた装置を保護する方法とを提供することにある。
【０００６】
この発明のさらなる目的は、そのようなキャップと、かなり低い製造コストを有する方法とを提供することにある。
この発明のさらなる目的は、そのようなキャップと、ダイ切断の前のウエハ処理の最後でキャップされて以来装置の傷つき易さが軽減されるので後処理がより容易に行われる方法とを提供することにある。
【０００７】
この発明のさらなる目的は、そのようなキャップと、集積回路の残部と同一の低い温度処理を要求する方法とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、適切に改善され、より強健で、より簡潔かつ安価な集積回路装置用インサイチュ・キャップと、そのようなキャップの製造方法とが、集積回路装置上に支持層を形成し次いで集積回路素子を覆う支持層にキャップ構造を形成することにより、集積回路製造プロセスの一部として集積回路装置上にインサイチュにキャップを製造することによって達成され得ることを具現化したものである。
【０００９】
この発明は、完全な犠牲支持層を備えた基板上にマイクロマシン素子を製造すること、及びマイクロマシン素子上にキャップ犠牲支持層を製造することを含む、マイクロマシン装置用インサイチュ・キャップの製造方法に特徴がある。キャップ構造はマイクロマシン素子を覆う犠牲層に形成され、犠牲層は、装置と一体のインサイチュ・キャップを残して、マイクロマシン素子を解放するためにキャップ構造内で除去される。
【００１０】
好ましい実施例では、キャップ構造を形成する段階は、素子の周囲にキャップ・ホール（ｃａｐ ｈｏｌｅ）を形成する段階を含むことができる。キャップ構造を形成する段階はまた、キャップ壁を形成するためにキャップホールを充填する段階と、キャップ壁と接続された頂部を形成するために犠牲層を覆う段階とを含むことができる。キャップは、少なくとも一つのホールを有して形成することができ、犠牲層を除去する段階は、キャップ内にホールを介して剥離剤を導入する段階を含んでよい。基板は、少なくとも一つのホールを有して形成することができ、犠牲層を除去する段階は、基板内にホールを介して剥離剤を導入する段階を含んでよい。キャップホールはキャップを塞ぐために閉ざすことができる。流体添加材は、マクロマシン素子を取り囲むキャップ内にキャップホールを介して導入することができる。キャップホールは流体を封じ込めるために閉ざすことができる。キャップホールは小さくすることができ、流体の表面張力は流体の流出を防止することができる。キャップを製造する段階は、キャップ上に接点を形成する段階を含むことができる。マイクロマシン素子はスイッチを含むことができ、接点はスイッチの端子とすることができる。キャップを製造する段階はまた、スイッチを操作するためにキャップ上にゲート電極を形成する段階を含むこともできる。流体は架橋結合可能な材料とすることができ；キャップ内は真空とすることができ；流体はキャップ内部の表面を変化させることができる。
【００１１】
この発明はまた、基板上に集積回路素子を製造する段階と、集積回路素子上に支持層を形成する段階と、集積回路素子を覆う支持層にキャップ構造を形成する段階と、を含む集積回路装置用インサイチュ・キャップの製造方法にも特徴がある。
【００１２】
好ましい実施例では、本方法はさらに、キャップ構造内の支持層を除去する段階を含むことができる。
【００１３】
この発明はまた、基板と、基板上のマイクロマシン素子と、基板と一体でかつ素子を覆うインサイチュ・キャップとを含む、インサイチュ・キャップを備えたマイクロマシン装置にも特徴がある。基板を介してキャップ下の素子から外部端子へ延在する少なくとも一つの導体がある。
【００１４】
好ましい実施例では、キャップは液体で満たすことができ；該液体は誘電体とすることができる。マイクロマシン素子はスイッチを含んでいてもよく；キャップはホールを含んでいてもよく；マイクロマシン素子は光学素子を含んでいてもよく；ホールは光学ポートとすることができる。キャップは接点を含むことができ；マイクロマシン素子はスイッチを含むことができ；接点はスイッチの末端部とすることができる。キャップはスイッチを操作するためにゲート電極を含んでいてもよい。
【００１５】
この発明はさらに、基板と、基板上のマイクロマシン素子と、該素子を覆う基板と一体のインサイチュ・キャップとを含む、インサイチュ・キャップを備えたマイクロマシン装置に特徴がある。マイクロマシン素子は光学素子とすることができ、光学素子を利用するための光学ポートがあってもよい。好ましい実施例では、ポートはキャップ内とすることができる。
【００１６】
この発明はさらに、基板と、該基板上のマイクロマシン素子と、基板と一体でかつ素子を覆うインサイチュ・キャップとを含む、インサイチュ・キャップを備えたマイクロマシン装置に特徴がある。キャップ内に液体が配置されてもよい。
好ましい実施例では、液体は誘電体とすることができる。
【００１７】
この発明はさらに、基板と、基板上の集積回路素子と、基板と一体でかつ素子を覆うインサイチュ・キャップとを含む、インサイチュ・キャップを備えた集積回路装置に特徴がある。少なくとも一つの導体は、基板を介してキャップ下の素子から外部端子へ延在してもよい。
【００１８】
この発明はさらに、基板と、基板上の集積回路素子と、基板と一体でかつ素子を覆うインサイチュ・キャップとを含む、インサイチュ・キャップを備えた集積回路装置に特徴がある。集積回路素子は光学素子を含むことができ、光学素子を利用するために光学ポートがあってもよい。
【００１９】
この発明はさらに、基板と、基板上の集積回路素子と、基板と一体でかつ素子を覆うインサイチュ・キャップとを含む、インサイチュ・キャップを備えた集積回路装置に特徴がある。キャップ内に液体が配置されてよい。
【００２０】
他の目的、特徴、及び優位点は、次の好ましい実施例の記述と添付の図面とから当業者に見出されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１には、集積回路自身の基本工程の一部として形成されたインサイチュ・キャップ内の犠牲層を除去する直前に現れるような、この発明に従って製造されたマイクロマシンスイッチ装置１０が示されている。製造は二酸化シリコン層１２をシリコン基板１４上に形成することで開始する。第２二酸化シリコン層１６は層１２上に横たわっており、次いで層１６内にホール１８をエッチングすることができるようにマスクされる。これらホールがエッチングされた後、これらホールは導体２０，２０′を形成するためにアルミニウムで充填される。これら導体は、キャップ２２内のマイクロマシン素子又は他の集積回路素子と外部回路との間に電気的な相互接続を形成するよう機能する。第３二酸化シリコン層２４が層１６上に形成されている。ここで層２４は、後にエッチングによって形成されるホール２６，２８，３０，及び３２を露出するようマスクされる。この後、露出されたホール２６，２８，３０，及び３２を残して層２４上に他の金属層が堆積される。この金属、Ｒｕのような金属（しかしながら低くかつ安定した抵抗を与えるあらゆる金属が適切であろう）は、約０．１ミクロンの厚さにスパッタ堆積される。この層はマスクされるとともにエッチングされ、マスクは除去され、残りのＲｕ金属は下に横たわるＡｌ金属３８，４８，及び５０への接点を形成すると同時にマイクロマシン素子のソース３４、ゲート３６、及びドレイン３８を形成し、キャップの壁４６に対するアンカー部すなわち固定部４２，４４を形成する。またパッド４８及び５０は、外部回路へワイヤボンディングされるよう端子を形成する。この後、第１犠牲層５２が形成される。犠牲層５２は、犠牲層の厚さの約１／３のホール７０を形成するようマスクされ、次いでＲｕのような金属（しかしながら低くかつ安定した抵抗を与えるあらゆる金属が適切であろう）の堆積が、ホール７０を充填してチップ・コンタクト（ｔｉｐ ｃｏｎｔａｃｔ）７２を形成するよう行われる。犠牲層５２は再び、Ｒｕパッド３４，４２，４４，４８，及び５０と連絡するホールを露出するためにマスクされる。ここで例えば厚さ１．０ミクロンのＡｕの薄層、すなわち金層６０，６２，６４，６６，及び６８が、これら選択されたＲｕパッド上に形成される。層５２はもう一度、マイクロマシン素子のビーム７４及び固定部７６、すなわちスイッチ４０のための空間を露出するためにマスクされる。金層は、示されているように、アーム７４及びポスト７６を形成するために堆積され、次いで第２犠牲層８０が追加される。層８０はホール８２を形成するためにマスクされる。これらホールは、金層６２及び６４まで真っ直ぐにエッチングされる。この後、層８０はキャップ２２の頂部プレート８６を形成するためにマスクされ、キャップ２２の構造を完成させるために壁部４５及び頂部８６を充填するよう金が堆積される。この特定の実施例では、キャップ２２は、キャップ２２内部の犠牲層５２及び８０を解放するために導入される剥離剤を受け取るのに役立つ多くのホール９０を有して形成されている。集積回路素子又はマイクロマシン素子という語がキャップ、例えばスイッチ４０の下のものをいうのに対して、集積回路装置又はマイクロマシン装��という語は一般に、組立体１０のことをいう。
【００２２】
以上のことが行われたとき、完成した装置が図２のように現れる。ここでキャビティはホール９０内のエポキシ又は同様のシール材でシールされ得るか、又は開かれたままとすることができる。スイッチ４０、又は他のマイクロマシン素子又は他の集積回路素子が光学部を有している場合には、一つ又は複数のホール９０は光学ポートとして用いることができる。あるいは、基板１４を貫くホール９２を、光学アクセスポート（ｏｐｔｉｃａｌ ａｃｃｅｓｓ ｐｏｒｔ）として、またホール９０と同様に剥離剤を受け取るためのホールとして用いることができる。多くの場合キャップ２２に形成されたキャビティ９４は、キャップ２２によって保護されかつ隔離されたスイッチ又は他のマイクロマシン装置又は集積回路装置の動作を補佐するか又は高めるために、真空又は不活性ガス又は誘電性液体のような所定の環境を包含すべきである。こういう事情の場合、流体を保持するか又は真空に封をするためにホール９０を塞ぐことが望まれることがある。ある場合には、ホールは単に、液体の表面張力が漏洩又は蒸発を防止するよう十分小さく形成することができる。あるいは、反応性液体が用いられ得、例えばそのような材料は高分子量材料へ重合し得るか又はゲル又は固体形態へ架橋結合し得る。そのような生成物はホールを介して漏出しないであろう。例としては反応性シリコーンゲル、エポキシ樹脂、タンパク質／水・溶液が含まれる。あるいは、スティクション（ｓｔｉｃｔｉｏｎ）を減少させ、表面上のある特定の化学反応を不動態化するか又は与えるため（生物学的な利用）に、キャップの表面又はマイクロマシン装置の表面のようなキャップ内の表面の性質を一部変更する流体が導入され得る。例えば、ＨＭＤＳ（Ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｄｉｓｉｌａｚａｎｅ：ヘキサメチルジシラザン）がスティクションを減少させるために気相蒸着され得る。集積回路素子が、自由に動けなくてもよいものである場合には、犠牲層は除去しなくてもよい。実際、例えば犠牲層が、所望の光学的、電気的又は熱的な絶縁性を有し、かつ互換性のある膨張率、つまり支持のための膨張率を有する場合には、犠牲層を残しておくと有益かも知れない。
【００２３】
他の実施例では、図３のスイッチ４０ａは、キャップ２２ａ上に直接他のコンタクトチップ１００及び他のカウンタゲート電極１０２を形成することによって双投スイッチとして形成することができる。この場合、キャップが形成される前に他の段階が挿入される。この段階では、層８０ａはホール１０４，１０６を形成するためにマスクされ、ホール内にはチップ・コンタクト１００及びカウンタゲート電極１０２を形成するためにＲｕが堆積され得る。次いでキャップ２２ａを形成するために所望の段階が実施される。犠牲層を除去した後、図４に示すような装置が、完全に実施可能なマイクロマシン双投スイッチとして現れる。
【００２４】
通常、装置１０又は１０ａは図５における符号１１０で示す位置でパドル又はリードフレーム１１２に取り付けられたダイスであり、パドル又はリードフレーム１１２の接点１１４，１１６は、ハウジング１２０内にまとめられた全装置と一緒に接点６６及び６８へワイヤボンディングされている。前に示したように、キャップ及びキャップの製造方法はマイクロマシン装置に限定されず、スイッチ４０の代わりにＡＳＩＣ、マイクロプロセッサ、又は同様のもののような集積回路素子１２２がキャップ２２によって被包された、図６に示すような他の種類の集積回路装置に同様に適用できる。この特定の場合において、単なる保護又は分離に代わるキャップの目的は、あるいは又はさらに、例えば金属化外部層１２４を形成し、遮蔽機能を持たせるために１２６でのように金属化外部層１２４を接地することによって、ファラデー箱を形成することであった可能性がある。
【００２５】
図１、図２、図３、及び図４の装置を製造するための方法は、二酸化シリコンのような第１絶縁体を堆積すること（段階１５０）、第２二酸化シリコン層を堆積すること（段階１５２）、次いでホールを形成し、導電層を堆積、マスク、エッチングするために第２層をマスキングすること（段階１５４）から始まる図７Ａ及び図７Ｂにフローチャート形式で示されている。第３二酸化シリコン層が堆積され、Ｒｕが導体パッド２６，２８，３０，３２と接触するようホールを形成するためにエッチングされる（段階１５６）。３４，３６，３８，４２，４４，４８，及び５０を形成するために、Ｒｕのような金属（しかしながら低くかつ安定した抵抗を与えるあらゆる金属が相応しい）が堆積され、マスクされ、エッチングされる（段階１５８）。次いで第１犠牲層５２が堆積される（段階１６０）。第１犠牲層はチップ・コンタクト７２を形成するためにマスクされてエッチングされ、ビーム固定部３４、キャップ固定部４２及び４４、及び端子４８，５０用のホールを形成するために、再びマスクされエッチングされる（段階１６２）。犠牲層は再びマスクされ、ビーム７４，７６、端子パッド６６，６８、及び壁固定部６２，６４を形成するためにＡｕが堆積される（段階１６４及び段階１６８）。次いで第２犠牲層８０が堆積され（段階１７０）、それからホールを形成して壁部４６、及びキャップ２２の頂部を堆積するためにマスクされエッチングされる（段階１７２）。最後に、第２犠牲層及び第１犠牲層を除去するために剥離剤が適用される（段階１７４）。図３及び図４の構成では、上部チップ１００及びカウンタ電極１０２を形成するために第２犠牲層８０をマスキング及びエッチングする段階（段階１７６）；次いでＲｕのような金属（しかしながら低くかつ安定した抵抗を与えるあらゆる金属が適している）を堆積してチップ１０４及びカウンタ電極１０６を画定するためにマスキング及びエッチングする段階（段階１７８）；からなる付加的な段階が追加される。この段階は段階１７０と段階１７２との間に行われる。
【００２６】
図１及び図２の装置を製造するための方法のさらなる詳細は、図表Ａに示されており、図３及び図４に対しては図表Ｂに示されている。
【００２７】
【表１】
2006326834.tif 000003
【００２８】
【表２Ａ】
2006326834.tif 000004
【表２Ｂ】
2006326834.tif 000005
【００２９】
本発明の具体的な特徴は、他でもなくいくつかの図面に示されたが、これは、それぞれの特徴が本発明に係る他の特徴のいずれか又は全てと結び付けられ得るように、便宜上のみのためである。本明細書中で用いられたような「含む」、「からなる」、「有する」、及び「備えた」という語は、広範囲かつ包括的に解釈されるべきであり、いかなる物理的な相互関係に限定されない。その上、本願で開示されたいかなる実施例も単に可能な実施例として受け取られるべきではない。
他の実施例は当業者に見出されるであろうし、特許請求の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】キャップ内の犠牲支持層を解放する直前にこの発明の方法の間に現れるような、集積回路装置、すなわちマイクロマシン装置の概略側面立面断面図である。
【図２】犠牲支持層を解放した後の、この発明に係るインサイチュ・キャップを備えた装置を示す図１と同様の図である。
【図３】付加的な端子及びキャップ上のカウンタゲートを含むマイクロマシンスイッチ素子を示す図１と同様の図である。
【図４】図３の装置の図２と同様の図である。
【図５】パッケージした後の、この発明に係るインサイチュ・キャップを備えたマイクロマシン装置の概略側面立面断面図である。
【図６】この発明に係るインサイチュ・キャップを一般的に備えた集積回路装置の図５と同様の図である。
【図７Ａ】この発明に係るプロセスのフローチャートである。
【図７Ｂ】この発明に係るプロセスのフローチャートである。
【符号の説明】
【００３１】
１０  集積回路装置
１４  基板
２２  キャップ構造
４０  キャップ
１２２  集積回路素子
１２４  支持層
【図１】
2006326834.tif 000006
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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