(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積電子回路を備える微小電子機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスにおいて、
少なくとも１つの固定電極に結合される少なくとも１つの回路を含む、集積回路基板と、
前記集積回路基板に結合されるＭＥＭＳサブアセンブリであって、
前記ＭＥＭＳサブアセンブリは、少なくとも１つのスタンドオフと、上面および底面を備えるフレキシブルプレートと、
前記フレキシブルプレートに結合され、前記少なくとも１つのスタンドオフに電気的に結合されるＭＥＭＳ電極と、
ハンドル基板に接合される素子層とを含み、
前記少なくとも１つのスタンドオフおよび前記フレキシブルプレートは前記素子層上に形成され、前記ハンドル基板内の開口部は前記フレキシブルプレートの前記上面の少なくとも一部分を周囲環境に曝露し、
前記フレキシブルプレートに作用する力が、前記ＭＥＭＳ電極と前記少なくとも１つの固定電極との間の間隙における変化を生じる、ＭＥＭＳサブアセンブリと、
前記少なくとも１つのスタンドオフを前記ＭＥＭＳ電極に接続するフレキシブル電気接続と、
前記フレキシブルプレートを前記ＭＥＭＳ電極に接続するポストと、
を備えることを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【請求項２】
請求項１に記載のＭＥＭＳデバイスにおいて、前記少なくとも１つのスタンドオフは前記ＭＥＭＳ電極と前記少なくとも１つの固定電極との間の前記間隙を画成し、前記少なくとも１つのスタンドオフは、導電性接合部を用いて前記集積回路基板に接合されて、封止キャビティを形成し、前記ＭＥＭＳ電極と前記集積回路基板との間の電気接続を形成することを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【請求項３】
請求項２に記載のＭＥＭＳデバイスにおいて、前記フレキシブルプレートの前記底面の少なくとも一部分は前記封止キャビティの表面であり、前記フレキシブルプレートの前記上面の少なくとも一部分は周囲環境に曝露されることを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【請求項４】
請求項２に記載のＭＥＭＳデバイスにおいて、前記力が周囲圧力と前記封止キャビティ内の圧力との間の差から結果として生じることを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【請求項５】
請求項４に記載のＭＥＭＳデバイスにおいて、前記封止キャビティ内の前記圧力は、圧力センサオフセットの温度依存性が解消されるように選択されることを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【請求項６】
請求項１に記載のＭＥＭＳデバイスにおいて、前記少なくとも１つの固定電極は、前記集積回路基板上に配設される第１および第２の固定電極であり、前記第１の固定電極は前記ＭＥＭＳ電極の可動部付近にあり、前記第２の固定電極は前記ＭＥＭＳ電極の基準部付近にあり、前記基準部は、前記可動部とは異なって力に反応することを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【請求項７】
請求項６に記載のＭＥＭＳデバイスにおいて、更に、
前記第１の固定電極と前記可動部との間に形成される第１のコンデンサと、
前記第２の固定電極と前記基準部との間に形成される第２のコンデンサとを備え、静電容量差は、力を検知し、間隙の変動を拒絶するよう前記第１および前記第２のコンデンサ間で測定されることを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【請求項８】
請求項６に記載のＭＥＭＳデバイスにおいて、更に、
前記集積回路基板上に形成される第３および第４のコンデンサを備え、前記第３のコンデンサは前記第１の固定電極に結合され、前記第４のコンデンサは前記第２の固定電極に結合され、前記第１、前記第２、前記第３、および前記第４のコンデンサは容量性ブリッジ構成を形成するよう配置されることを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【請求項９】
請求項６に記載のＭＥＭＳデバイスにおいて、前記少なくとも１つの固定電極は少なくとも１つの自己試験型電極であり、静電力は、前記少なくとも１つの自己試験型電極と前記ＭＥＭＳ電極との間に電位差を印加することによって生成され、それによって、前記静電力が前記フレキシブルプレートに作用して前記フレキシブルプレートを撓ませることを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【請求項１０】
請求項９に記載のＭＥＭＳデバイスにおいて、前記静電力は、前記フレキシブルプレートと実質的に平行であり、前記第１および前記第２の電極によって測定される前記フレキシブルプレートの傾きを生じることを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【請求項１１】
請求項１に記載のＭＥＭＳデバイスにおいて、更に、
前記集積回路基板と垂直な動きと、前記集積回路基板と平行な第１の方向における動きと、前記集積回路基板と平行で前記第１の方向と直交する第２の方向における動きとを測定するよう、前記フレキシブルプレートおよび少なくとも３つの固定電極に結合される付加質量を備えることを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【請求項１２】
請求項１に記載のＭＥＭＳデバイスにおいて、更に、
前記フレキシブルプレートの前記上面に結合される流路を備え、前記フレキシブルプレート作用する力は、流体構造に相互作用する性質のものであることを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【請求項１３】
請求項１に記載のＭＥＭＳデバイスにおいて、前記ハンドル基板は、粒子フィルタを含むことを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【請求項１４】
請求項１に記載のＭＥＭＳデバイスにおいて、更に、
上面および底面を備える第２のフレキシブルプレートを備え、前記第２のフレキシブルプレートの前記底面の少なくとも一部分は第２の封止キャビティの表面であり、前記第２のフレキシブルプレートの前記上面の少なくとも一部分は周囲環境に曝露され、前記第２のフレキシブルプレートの少なくとも一部分は、基準電極として機能し、少なくとも別のスタンドオフに結合され、そして、
前記第２のフレキシブルプレートに結合される第２のＭＥＭＳ電極を備え、前記第２のＭＥＭＳ電極は前記少なくとも別のスタンドオフに電気的に結合され、前記第２のＭＥＭＳ電極は前記集積回路基板上に配設される第２の固定電極付近にあることを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【請求項１５】
請求項１に記載のＭＥＭＳデバイスにおいて、更に、
前記フレキシブルプレートの前記上面に結合される化合物コーティングを備え、前記化合物コーティングにより、微量平衡化学物質検知が可能となることを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【請求項１６】
請求項１に記載のＭＥＭＳデバイスにおいて、更に、
前記集積回路基板に結合される自己試験電極と、
前記集積回路基板に結合され、前記ＭＥＭＳデバイスを自己試験し、自己較正するよう作動するチャージポンプとを備えることを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【請求項１７】
集積電子回路を備える微小電子機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスを提供する方法において、
少なくとも１つの固定電極に結合される少なくとも１つの回路を含む、集積回路基板を提供するステップと、
ＭＥＭＳサブアセンブリを前記集積回路基板に結合するステップであって、前記ＭＥＭＳサブアセンブリは、リソグラフ工程によって形成される少なくとも１つのスタンドオフと、上面および底面を備えるフレキシブルプレートと、前記フレキシブルプレートに結合され、前記少なくとも１つのスタンドオフに電気的に結合されるＭＥＭＳ電極と、ハンドル基板に接合される素子層とを含み、前記少なくとも１つのスタンドオフおよび前記フレキシブルプレートは前記素子層上に形成され、前記ハンドル基板内の開口部は前記フレキシブルプレートの前記上面の少なくとも一部分を周囲環境に曝露し、前記フレキシブルプレートに作用する力が、前記ＭＥＭＳ電極と前記少なくとも１つの固定電極との間の間隙における変化を生じる、ステップと、
前記少なくとも１つのスタンドオフを前記ＭＥＭＳ電極に接続するフレキシブル電気接続を提供するステップと、
前記フレキシブルプレートを前記ＭＥＭＳ電極に接続するポストを提供するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法において、更に、
集積回路基板の少なくとも１つの自己試験型電極と前記フレキシブルプレートに結合されるＭＥＭＳ電極との間に電位差を印加して、静電力を生成し、それによって、前記静電力が前記フレキシブルプレートに作用して撓みを生じて、前記ＭＥＭＳデバイスを自己試験させ、自己較正させるステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１７に記載の方法において、更に、
粒子フィルタを前記フレキシブルプレートに結合するステップを含み、前記粒子フィルタは、前記ＭＥＭＳデバイスの環境からの保護を向上させることを特徴とする方法。
【請求項２０】
集積電子回路を備える微小電子機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスにおいて、
少なくとも１つの固定電極に結合される少なくとも１つの回路を含む、集積回路基板と、
前記集積回路基板に結合される第１のＭＥＭＳサブアセンブリであって、
前記第１のＭＥＭＳサブアセンブリは、少なくとも１つのスタンドオフと、上面および底面を備えるフレキシブルプレートと、
前記フレキシブルプレートに結合され、前記少なくとも１つのスタンドオフに電気的に結合されるＭＥＭＳ電極と、
ハンドル基板に接合される素子層とを含み、
前記少なくとも１つのスタンドオフおよび前記フレキシブルプレートは前記素子層上に形成され、前記ハンドル基板内の開口部は前記フレキシブルプレートの前記上面の少なくとも一部分を周囲環境に曝露し、
前記フレキシブルプレートに作用する力が、前記ＭＥＭＳ電極と前記少なくとも１つの固定電極との間の間隙における変化を生じる、第１のＭＥＭＳサブアセンブリと、
前記集積回路基板に結合される第２のＭＥＭＳサブアセンブリであって、
前記第２のＭＥＭＳサブアセンブリは前記素子層に形成され、前記開口部に水平に統合され、
前記第２のＭＥＭＳサブアセンブリは前記ハンドル基板および前記フレキシブルプレートにより覆われる、第２のＭＥＭＳサブアセンブリと、
を備えることを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１１年６月２９日出願の米国仮特許出願第６１／５０２，６１６号明細書、発明の名称「一部が環境に曝露され、縦型集積電子回路を備える密閉封止型ＭＥＭＳデバイス（ＨＥＲＭＥＴＩＣＡＬＬＹ  ＳＥＡＬＥＤ  ＭＥＭＳ  ＤＥＶＩＣＥ  ＷＩＴＨ  Ａ  ＰＯＲＴＩＯＮ  ＥＸＰＯＳＥＤ  ＴＯ  ＴＨＥ  ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴ  ＡＮＤ  ＷＩＴＨ  ＶＥＲＴＩＣＡＬＬＹ  ＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤ  ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ）」の利益を主張し、その全体を引用して本明細書に組み込む。本出願は、２０１１年６月２９日出願の米国仮特許出願第６１／５０２，６０３号明細書、整理番号ＩＶＳ−１５４ＰＲ（５０２７ＰＲ）、発明の名称「一部が環境に曝露されたＣＭＯＳ−ＭＥＭＳ集積センサのためのデバイスおよび工程（ＤＥＶＩＣＥＳ  ＡＮＤ  ＰＲＯＣＥＳＳＥＳ  ＦＯＲ  ＣＭＯＳ−ＭＥＭＳ  ＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤ  ＳＥＮＳＯＲＳ  ＷＩＴＨ  ＰＯＲＴＩＯＮ  ＥＸＰＯＳＥＤ  ＴＯ  ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴ）」、および本発明と同時に出願され、本発明の譲受人に譲渡された米国仮特許出願第＿＿＿＿＿＿＿号明細書、整理番号ＩＶＳ−１５４（５０２７Ｐ）、発明の名称「一部が環境に曝露された封止型ＭＥＭＳデバイスのための工程（ＰＲＯＣＥＳＳ  ｆＯＲ  Ａ  ＳＥＡＬＥＤ  ＭＥＭＳ  ＤＥＶＩＣＥ  ＷＩＴＨ  Ａ  ＰＯＲＴＩＯＮ  ＥＸＰＯＳＥＤ  ＴＯ  ＴＨＥ  ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴ）」に関連し、その全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、微小電子機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスに関し、より詳細には、圧力を検知するＭＥＭＳデバイスに関する。
【背景技術】
【０００３】
ＭＥＭＳデバイスは、慣性圧力、静電圧、磁気圧、または差圧等の力に応じて移動する可動微細構造を備えている。圧力等の力の検出を向上させる費用対効果の高い解決法が、強く望まれている。本発明は、かかる要望に応えるものである。
【発明の概要】
【０００４】
集積電子回路を備えるＭＥＭＳデバイスを提供するシステムおよび方法が開示されている。第１の態様において、ＭＥＭＳデバイスは、集積回路基板と、集積回路基板に結合されるＭＥＭＳサブアセンブリとを備えている。集積回路基板は、少なくとも１つの固定電極に結合される少なくとも１つの回路を含んでいる。ＭＥＭＳサブアセンブリは、リソグラフ工程によって形成される少なくとも１つのスタンドオフと、上面および底面を備えるフレキシブルプレートと、フレキシブルプレートに結合され、少なくとも１つのスタンドオフに電気的に結合されるＭＥＭＳ電極とを含んでいる。フレキシブルプレートに作用する力が、ＭＥＭＳ電極と少なくとも１つの固定電極との間の間隙における変化を生じる。
【０００５】
第２の態様において、方法は、集積回路基板を提供するステップと、ＭＥＭＳサブアセンブリを集積回路基板に結合するステップとを含んでいる。集積回路基板は、少なくとも１つの固定電極に結合される少なくとも１つの回路を含んでいる。ＭＥＭＳサブアセンブリは、リソグラフ工程によって形成される少なくとも１つのスタンドオフと、上面および底面を備えるフレキシブルプレートと、フレキシブルプレートに結合され、少なくとも１つのスタンドオフに電気的に結合されるＭＥＭＳ電極とを含んでいる。フレキシブルプレートに作用する力が、ＭＥＭＳ電極と少なくとも１つの固定電極との間の間隙における変化を生じる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
添付図面は発明のいくつかの実施形態を示し、説明とともに、発明の原理を説明する目的を果たす。当業者にとって、図に示す特定の実施形態は単なる例示であり、本発明の適用範囲を限定する意図が無いことは、認識されよう。
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態によるＭＥＭＳデバイスの断面図を示す。
【図２】図２は、第２の実施形態によるＭＥＭＳデバイスの断面図を示す。
【図３】図３は、第３の実施形態によるＭＥＭＳデバイスの断面図を示す。
【図４】図４は、第４の実施形態によるＭＥＭＳデバイスの断面図を示す。
【図５】図５は、第５の実施形態によるＭＥＭＳデバイスの断面図を示す。
【図６】図６は、第６の実施形態によるＭＥＭＳデバイスの断面図を示す。
【図７】図７は、第７の実施形態によるＭＥＭＳデバイスの断面図を示す。
【図８】図８は、第８の実施形態によるＭＥＭＳデバイスの断面図を示す。
【図９】図９は、第９の実施形態によるＭＥＭＳデバイスの動作を示す。
【図１０】図１０は、周囲温度に応じたフレキシブルプレートの撓みの変化を示すグラフを示す。
【図１１】図１１は、第１０の実施形態によるＭＥＭＳデバイスの断面図を示す。
【図１２】図１２は、第１０の実施形態によるＭＥＭＳデバイスの動作を示す。
【図１３】図１３は、一実施形態における封止キャビティ内に誘電体を備えるＭＥＭＳデバイスの断面図を示す。
【図１４】図１４は、ハンドル基板から切り離されたフレキシブルプレートを備えるＭＥＭＳデバイスの断面図の一実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、微小電子機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスに関し、より詳細には、圧力を検知するＭＥＭＳデバイスに関する。以下の説明を、当業者が本発明を実施および使用できるよう示し、特許出願およびその要件との関連において提供する。記載の実施形態および一般原則に対する種々の変形形態および本明細書に記載の特徴は、当業者にとって、容易に明らかであろう。従って、本発明は、提示の実施形態によって限定されるものではなく、本明細書に記載する原則および特徴と一致する最大の適用範囲に従うものである。
【０００９】
本発明によるシステムおよび方法は、集積電子回路を備える力感知および力作用ＭＥＭＳデバイスを提供する。少なくとも１つの固定電極を含む集積回路基板を、リソグラフで形成されるスタンドオフおよび結合されるＭＥＭＳ電極を備えるフレキシブルプレートを含むＭＥＭＳサブアセンブリに接合することによって、封止キャビティが基準圧力により形成される。そのため、フレキシブルプレートに作用する力により、フレキシブルプレートが撓み、ひいては、ＭＥＭＳ電極と少なくとも１つの固定電極との間の封止キャビティによって形成される間隙の大きさが変化する。
【００１０】
ＭＥＭＳデバイスのフレキシブルプレートは、外部に配設され、周囲の周辺環境にさらされるフレキシブルプレートの一部に作用する外力により変形し、撓む。これらの外力は、基準圧力と周囲周辺環境の圧力との間の圧力差、フレキシブルプレートに作用するせん断力、および微小流動および加速力を介してフレキシブルプレートに作用する他の力を含むが、これらに限定されない。
【００１１】
更に、本発明によるシステムと方法は、集積回路に密閉封止され、接合され、静電容量検知および静電動作を用い、デバイスが周辺環境と相互作用できるよう密閉封止キャビティと周囲周辺環境との間のフレキシブルプレートを有する、圧力センサ、自己試験型圧力センサ、加速度計、力センサ、せん断センサ、純流体センサ、およびマイクロスピーカを含むが、これらに限定されないＭＥＭＳデバイス、センサ、およびアクチュエータのクラスを説明する。
【００１２】
ＭＥＭＳデバイスの性能を向上させる特徴は、集積回路基板のＭＥＭＳ電極と固定電極との間の間隙の変動を検出し、拒絶するための電極構成、圧力センサのオフセット温度依存性解消技術、圧力センサの自己試験および自己較正技術、望ましくない環境要因を除去する圧力センサ粒子フィルタを含むが、これらに限定されない。
【００１３】
本発明の特徴をより詳細に説明するため、ここで、添付図面とともに以下の説明を参照する。
【００１４】
図１は、第１の実施形態によるＭＥＭＳデバイス１００の断面図を示す。ＭＥＭＳデバイス１００は、集積回路基板１１４と、集積回路基板１１４に結合される電子回路１１６と、集積回路基板１１４に結合される固定電極１１８とを含んでいる。一実施形態において、集積回路基板１１４は、ＣＭＯＳ回路を備えている。また、ＭＥＭＳデバイス１００は、ＭＥＭＳ電極１０４と、ＭＥＭＳ電極１０４に結合されるフレキシブルプレート１２６と、ＭＥＭＳ電極１０４に結合される少なくとも１つのスタンドオフ１１０とを備えるＭＥＭＳサブアセンブリも含んでいる。フレキシブルプレート１２６は、上面１０６および底面１０８を備えている。ＭＥＭＳサブアセンブリは、接合部１１２を介して集積回路基板１１４に接合され、封止キャビティ１２０を形成している。
【００１５】
図１において、封止キャビティ１２０の境界は、集積回路基板１１４、少なくとも１つのスタンドオフ１１０、およびフレキシブルプレート１２６の底面１０８の一部によって画成されている。一実施形態において、封止キャビティ１２０は、基準圧力（Ｐｒｅｆ）でガスを封じ込んでいる。フレキシブルプレート１２６の上面１０６は、周囲圧力（Ｐａｍｂ）で、地球大気を含むがこれに限定されない周囲環境に曝露されている。
【００１６】
ＭＥＭＳ電極１０４と固定電極１１８との間の間隙は、少なくとも１つのスタンドオフ１１０の高さにより決定される。ＭＥＭＳ電極１０４および固定電極１１８の組み合わせは、コンデンサを形成する。圧力変化を含むがこれに限定されない力１０２によるフレキシブルプレート１２６の変形により、ＭＥＭＳ電極１０４と固定電極１１８との間の間隙が変化する。間隙のこれらの変化は、次いで、静電容量測定工程によって測定されるコンデンサ内部の静電容量変化を生じる。一実施形態において、静電容量測定工程は、コンデンサを埋め込み電子回路１１６を備える集積回路基板１１４に接続し、次いで、静電容量を測定して力１０２に起因する板変形量を示すことを含んでいる。
【００１７】
一実施形態において、フレキシブルプレート１２６は、単結晶シリコン素子層等の素子層上に形成され、１マイクロメータ（μｍ）〜１０μｍを含むがこれらに限定されない厚さ範囲を有するドープシリコン（Ｓｉ）でできている。本実施形態において、ドープＳｉにより、フレキシブルプレート１２６がＭＥＭＳ電極１０４としても機能できる。フレキシブルプレート１２６は、その底面１０８にリソグラフで形成される少なくとも１つのスタンドオフ１１０を有している。本実施形態において、固定電極１１８は、ＣＭＯＳ集積回路基板１１４の頂部金属層から形成されている。当業者にとって、フレキシブルプレート１２６が種々の力に反応でき、本発明の精神と適用範囲内にあることは、容易に認識されよう。
【００１８】
少なくとも１つのスタンドオフ１１０は、導電性の接合部１１２によって集積回路基板１１４に接合されて、集積回路基板１１４とＭＥＭＳ電極１０４との間の電気接続を生じる。当業者にとって、接合部１１２が、アルミニウム−ゲルマニウム共晶接合を含むがこれに限定されない様々な異なる導電性接合材であってもよく、本発明の精神と適用範囲内にあることは、容易に認識されよう。
【００１９】
図２は、第２の実施形態によるＭＥＭＳデバイス１００’の断面図を示す。図２のＭＥＭＳデバイス１００’は図１のＭＥＭＳデバイス１００と類似しているが、酸化物１２４を介してフレキシブルプレート１２６に結合されて、フレキシブルプレート１２６の上面１０６を周囲環境に曝露させる開口部を形成するハンドル基板１２２も含んでいる。一実施形態において、マイクロ流体チャネルが、ハンドル基板１２２によって作成される開口部により形成される。フレキシブルプレート１２６は、マイクロ流体チャネルの床部を形成している。フレキシブルプレート１２６上に流体が流れることによって作用する種々の、および他の力は、フレキシブルプレート１２６を変形させ、その結果、上述した静電容量測定工程によって計測される。
【００２０】
図３は、第３の実施形態によるＭＥＭＳデバイス２００の断面図を示す。図３のＭＥＭＳデバイス２００は図２のＭＥＭＳデバイス１００’と類似しているが、少なくとも１つのスタンドオフ２１０をＭＥＭＳ電極２０４に接続するフレキシブル電気接続２１４、およびフレキシブルプレート２０６をＭＥＭＳ電極２０４に接続するポスト２０８も含んでいる。一実施形態において、電極２０４は、開口部２０２と封止キャビティ２２２との間の圧力差に応じて移動してもよい。別の実施形態において、電極２０４は、電極２０４に作用する慣性力に応じて移動してもよい。また、図３において、電子回路２１６は４つの電極に接続されて、圧力検知または加速度検知に用いられる４つのコンデンサＣ１（ａ）、Ｃ３（ａ）、Ｃ２、およびＣ４を形成する。
【００２１】
図４は、第４の実施形態によるＭＥＭＳデバイス４００の断面図を示す。ＭＥＭＳデバイス４００は、集積回路基板１１４’と、集積回路基板１１４’に結合される電子回路１１６’と、集積回路基板１１４’に結合される第１の固定電極１１８’および第２の固定電極４２６の両方とを含んでいる。また、ＭＥＭＳデバイス４００は、ＭＥＭＳ電極１０４’と、ＭＥＭＳ電極１０４’に結合されるフレキシブルプレート１２６’と、ＭＥＭＳ電極１０４’に結合される少なくとも１つのスタンドオフ１１０’とを備えるＭＥＭＳサブアセンブリも含んでいる。一実施形態において、フレキシブルプレート１２６’は、上面１０６’および底面１０８’を備えている。ＭＥＭＳサブアセンブリは、接合部１１２’を介して集積回路基板１１４’に接合され、封止キャビティ１２０’を形成している。
【００２２】
図４のＭＥＭＳデバイス４００は図１のＭＥＭＳデバイス１００と類似しているが、異なった検知が可能なように構成されている。第１の固定電極１１８’は、フレキシブルプレート１２６’の可動部の下に配設されている。可動部と第１の固定電極１１８’との間の間隙は、少なくとも１つのスタンドオフ１１０’の高さによって名目上規定されるが、封止キャビティ１２０’と周囲周辺環境との間の圧力差により変化する。第２の固定電極４２６は、少なくとも１つのスタンドオフ１１０’の実質的近傍にあるフレキシブルプレート１２６’の基準部の下に配設されている。第２の固定電極４２６とフレキシブルプレート１２６’の基準部との間の間隙も、少なくとも１つのスタンドオフ１１０’の高さによって名目上規定されるが、可動部と比べて外圧に左右され難い。
【００２３】
図４において、第１の固定電極１１８’およびフレキシブルプレート１２６’の可動部は、第１のコンデンサ（Ｃ１）４２２を形成し、第２の固定電極４２６およびフレキシブルプレート１２６’の基準部は、第２のコンデンサ（Ｃ２）４２４を形成している。電子回路１１６’は、圧力変化を含むがこれに限定されない力１０２’に応じて第１および第２のコンデンサ４２２−４２４との間の差を測定する。一実施形態において、電子回路１１６’は、少なくとも１つのスタンドオフ１１０’の高さの製造バラツキの影響を受けない。本実施形態において、図４の底部に示す電子回路１１６’は、スイッチトキャパシタ技術を用いて設計され、２つのコンデンサ４２２−４２４間の差を検知するハーフブリッジ配列である。
【００２４】
図５は、第５の実施形態によるＭＥＭＳデバイス５００の断面図を示す。ＭＥＭＳデバイス５００は、ＣＭＯＳ集積回路基板５０２と、ＣＭＯＳ基板５０２に結合されるフレキシブルプレート５０４と、ＣＭＯＳ基板５０２に結合される第２のＭＥＭＳデバイス５０６と、フレキシブルプレート５０４に結合されるハンドル基板５０８と、フレキシブルプレート５０４の上に配置される圧力ポート５１０とを含んでいる。ハンドル基板５０８の一部は、圧力ポート５１０を形成し、フレキシブルプレート５０４を環境に曝露するよう開口されている。第２のＭＥＭＳデバイス５０６は、素子層に形成され、圧力ポート５１０と水平に統合されている。第２のＭＥＭＳデバイス５０６は、ハンドル基板５０８およびフレキシブルプレート５０４により覆われている。ハンドル基板５０８は、ワイヤーボンドまたはシリコン貫通ビア（ＴＳＶ）または他の類似技術により接地電位に接続されてもよい。当業者にとって、第２のＭＥＭＳデバイス５０６が、ジャイロスコープまたは加速度計を含むがこれらに限定されない様々なデバイスであってもよく、本発明の精神と適用範囲内にあることは、容易に認識されよう。
【００２５】
一実施形態において、封止キャビティ５１２は、フレキシブルプレート５０４、スタンドオフ５２０および５２２、およびＣＭＯＳ基板５０２によって形成されてもよく、一定の圧力で封止されてもよい。第２のＭＥＭＳデバイス５０６を囲む第２の封止キャビティは、封止キャビティ５１２とは異なる圧力で別々に封止されてもよい。一実施形態において、封止キャビティ５１２および第２の封止キャビティは、スタンドオフの一部を開口することによって、同じ圧力で封止されてもよい。一実施形態において、封止キャビティ５１２はスタンドオフ５２０および５２２と接している。別の実施形態において、スタンドオフ５２０の一部は、封止キャビティがスタンドオフ５２２および５２４と接するように、開口されている（図５に不図示）。別の実施形態において、スタンドオフ５２０および５２４の一部は、封止キャビティ５１２を延在させて第２の封止キャビティを含むよう開口されている。
【００２６】
図５のＭＥＭＳデバイス５００は図４のＭＥＭＳデバイス４００と類似しているが、ＣＭＯＳ集積回路基板５０２に形成される２つの追加コンデンサＣ２およびＣ４も含んでいる。一実施形態において、２つの追加コンデンサＣ２およびＣ４は、ＣＭＯＳ工程において用いられる２つの金属層によって形成される。別の実施形態において、コンデンサＣ２はコンデンサＣ１（Ｐ）の右下に配設され、コンデンサＣ４はコンデンサＣ３（Ｐ）の右下に配設される。本実施形態において、４つのコンデンサＣ１（Ｐ）、Ｃ２、Ｃ３（Ｐ）、およびＣ４の全ては、特定値Ｐａｍｂにおいて等しくなるよう設計されている。当業者にとって、４つのコンデンサが様々な異なる構成で配置でき、本発明の精神と適用範囲内にあることは、容易に認識されよう。
【００２７】
ＣＭＯＳ集積回路基板５０２内部に埋め込まれ、図５の下部に示す電子回路は、これら４つのコンデンサＣ１（Ｐ）、Ｃ２、Ｃ３（Ｐ）、およびＣ４同士を電気的に接続して容量性ブリッジ回路５５０を形成するよう設計されている。駆動電位が、ＡＳ１−ＡＣＴおよびＡＳ２−Ｍｅ５と表記されている容量性ブリッジ回路５５０の端子に印加される。ブリッジ出力端子は、Ｍｅ６−ＰＭ２およびＭｅ６−ＰＭ１で表記されている。容量性ブリッジ回路５５０は、以下の式：Ｃ１（Ｐ）−Ｃ２−Ｃ３（Ｐ）＋Ｃ４に従う静電容量差に比例する信号を出力する。その結果、容量性ブリッジ回路５５０の出力は、フレキシブルプレート５０４両端の圧力差により変化する。別の実施形態において、電子回路は、スイッチトキャパシタ回路として設計され、実装されている。
【００２８】
図６は、第６の実施形態によるＭＥＭＳデバイス６００の断面図を示す。ＭＥＭＳデバイス６００は、第１のフレキシブルプレート６０４および第２のフレキシブルプレート６０６の両方に結合される集積回路基板６０２と、第１のフレキシブルプレート６０４に結合される第１のＭＥＭＳ電極６１８と、第２のフレキシブルプレート６０６に結合される第２のＭＥＭＳ電極６２０と、酸化物層６０８および少なくとも１つのスタンドオフ６１６を介して第１および第２のフレキシブルプレート６０４−６０６の両方に結合されるハンドル基板６１０と、ハンドル基板の開口により形成され、第１のフレキシブルプレート６０４の上に位置する第１の圧力ポート６１２と、第２のフレキシブルプレート６０６の上に位置する第２の圧力ポート６１４とを含んでいる。
【００２９】
集積回路基板６０２内部に埋め込まれ、図６の下部に示す電子回路は、スイッチトキャパシタ技術を用いて、並列に配設される２つの同一ハーフブリッジ配列６５０として設計されている。その結果、この電子回路において、４つのコンデンサＣ１（Ｐ）、Ｃ２、Ｃ３（Ｐ）、およびＣ４の全ては、フルブリッジ回路に構成されている。
【００３０】
図７は、第７の実施形態によるＭＥＭＳデバイス７００の断面図を示す。図７のＭＥＭＳデバイス７００は図５のＭＥＭＳデバイス５００と類似しているが、ハンドル基板に形成されてＭＥＭＳデバイス７００の環境からの保護を向上させる粒子フィルタ７１０を含んでいる。粒子フィルタ７１０は、ＭＥＭＳデバイス７００の動作と機能を妨げるものから望ましくない環境要因を除去することに役立つ。一実施形態において、粒子フィルタ７１０は、約２μｍ×２μｍを含むがこれに限定されない可変の断面を有する細長いチャネルをエッチングすることによって形成される。
【００３１】
図８は、第８の実施形態によるＭＥＭＳデバイス８００の断面図を示す。図８は、ＭＥＭＳデバイス８００の回路構成を説明する電子回路図８５０を含んでいる。ＭＥＭＳデバイス８００は、ＣＭＯＳ基板８０２と、封止キャビティを形成する少なくとも１つのスタンドオフ８０６を介してＣＭＯＳ基板８０２に結合されるフレキシブルプレート８０４と、酸化物層８１２を介してフレキシブルプレート８０４に結合されるハンドル基板８０８と、フレキシブルプレート８０４の上に位置するハンドル基板８０８に形成される粒子フィルタ８１０とを含んでいる。
【００３２】
一実施形態において、粒子フィルタ８１０は静止電極として用いられる。図８において、粒子フィルタ８１０は、フレキシブルプレート８０４の上面の上に配設される第２の固定電極として粒子フィルタ８１０を用いることによって圧力差のバラツキに反応する２つのコンデンサＣ１（Ｐ）およびＣ２（Ｐ）を形成するＣＭＯＳ基板８０２の駆動ノードに接続されている。２つの可変コンデンサＣ１（Ｐ）およびＣ２（Ｐ）は、正確に反対の働きで圧力差のバラツキに反応する。その結果、コンデンサのうちの１つがその値を増加させた場合、もう一方のコンデンサは、その値を低下させ、向上した（２倍の）感度を含む完全な差圧検知をもたらす。
【００３３】
一実施形態において、粒子フィルタ８１０のチャネルは、接着力または表面張力によって所定位置に保持される軟質の保護ゲルまたは油で部分的に充填されている。軟質保護ゲルまたは油は、粒子および湿気に対する不透過性バリアとして作用する一方で、圧力差のバラツキを何らかの著しい減衰もせずに更に伝達する。当業者にとって、粒子フィルタ８１０のチャネルが、可変レベルで、様々な材料によって部分的に充填されてもよく、本発明の精神と適用範囲内にあることは、容易に認識されよう。
【００３４】
図９は、第９の実施形態によるＭＥＭＳデバイス９００の動作を示す。ＭＥＭＳデバイス９００は、集積回路基板９１４と、集積回路基板９１４に結合される電子回路９１６と、集積回路基板９１４に結合される固定電極９１８とを含んでいる。また、ＭＥＭＳデバイス９００は、ＭＥＭＳ電極９０４と、ＭＥＭＳ電極９０４に結合されるフレキシブルプレート９２６と、ＭＥＭＳ電極９０４に結合される少なくとも１つのスタンドオフ９１０とを備えるＭＥＭＳサブアセンブリも含んでいる。フレキシブルプレート９２６は、上面９０６および底面９０８を備えている。ＭＥＭＳサブアセンブリは、接合部９１２を介して集積回路基板９１４に接合され、封止キャビティ９２０を形成している。
【００３５】
フレキシブルプレート９２６は、基準圧力（Ｐｒｅｆ）よりも大きい周囲環境圧力（Ｐａｍｂ）により、即ち、Ｐａｍｂ＞Ｐｒｅｆ状態により変形される。これら２つの圧力は、フレキシブルプレート９２６で隔てられている。一実施形態において、フレキシブルプレート９２６は薄肉である。当業者にとって、フレキシブルプレート９２６の薄さは様々な程度であってもよく、本発明の精神と適用範囲内にあることは、容易に認識されよう。
【００３６】
フレキシブルプレート９２６の一方の面に配設される封止キャビティ９２０は、０．１〜１００ミリバール（ｍｂａｒ）または１０．１パスカル（Ｐａ）〜１０．１ｋＰａを含むがこれらに限定されない基準圧力Ｐｒｅｆで工場製造中に封止される。フレキシブルプレート９２６のもう一方の面は、周囲環境圧力Ｐａｍｂに曝露されている。一実施形態において、Ｐａｍｂは、海面で約１ａｔｍ、即ち１０１ｋＰａである大気圧である。当業者にとって、Ｐａｍｂは、気象条件の結果として、および標高に応じて変化し、それらの変化が本発明の精神と適用範囲内にあることは、容易に認識されよう。
【００３７】
フレキシブルプレート９２６は、圧力差Ｐａｍｂ−Ｐｒｅｆにより変形し、フレキシブルプレート９２６の極大撓み点は、以下の式によって説明され、ここでｋｅｆｆはフレキシブルプレート９２６の有効剛性である：
0005833752.tif 000002
一実施形態において、固定縁部、厚さｈ、および辺長ｂを有する正方形膜の有効剛性は、以下の式によって説明され、ここでＥはヤング率である：
0005833752.tif 000003
【００３８】
また、フレキシブルプレート９２６の撓みは、フレキシブルプレート９２６の構造材剛性の温度変化により、そして、基準圧力の温度変化によっても変化する。一実施形態において、封止キャビティ９２０内は真空であるため、基準圧力Ｐｒｅｆは０である。本実施形態において、フレキシブルプレート９２６の撓みは、フレキシブルプレート９２６の構造材剛性の温度変化によってのみ影響される。当業者にとって、多くの材料が温度上昇に伴い軟化し、そのため、フレキシブルプレート９２６の撓みが温度に伴って増加し、それらが本発明の精神と適用範囲内にあることは、容易に認識されよう。
【００３９】
別の実施形態において、フレキシブルプレート９２６は、極めて軟質の材料から成り、本質的にはピストンとして移動し、封止キャビティ９２０は、基準圧力Ｐｒｅｆでガスを封じ込めながら封止される。本実施形態において、温度が上昇した場合、ガスによってフレキシブルプレート９２６に作用する圧力も同様に上昇し、フレキシブルプレート９２６を集積回路基板９１４から離間するよう押し上げる。この結果、フレキシブルプレート９２６の撓みが減少する。
【００４０】
別の実施形態において、封止キャビティ９２０は、特定の圧力でガスを封じ込めながら封止され、この結果、フレキシブルプレート９２６の撓みは、２つの効果の相殺により、温度変化の影響を受けない。フレキシブルプレート９２６の撓みの温度変化の第１の効果は、以下の式によって説明される：
0005833752.tif 000004
理想気体の法則によれば、封止キャビティ９２０における圧力の第２の効果は、絶対温度に比例し、以下の式によって説明される：
0005833752.tif 000005
【００４１】
特定の基準圧力において、これら２つの効果は、互いに相殺され、この結果、温度とは無関係のフレキシブルプレート９２６の撓みを生じる。この特定の基準圧力は、以下の式によって説明される：
0005833752.tif 000006
シリコン材料を用いる一実施形態において、ヤング率の標準変動は−４０ｐｐｍ／Ｋである。本実施形態において、温度Ｔ＝３００ケルビン（Ｋ）では、これら２つの効果の相殺をもたらす基準圧力Ｐｒｅｆは、以下の式によっておおよそ説明される：
0005833752.tif 000007
【００４２】
結果として、数式（６）を用いて上述した２つの効果を相殺するＭＥＭＳデバイスは、内蔵温度センサによる独立した温度測定を必要としない。当業者にとって、種々の温度および材料の変更により、上述したこれらの式に対する変化を生じ、それらが本発明の精神と適用範囲内にあることは、容易に認識されよう。
【００４３】
図１０は、周囲温度に応じたフレキシブルプレートの撓みの変化を示すグラフ１０００を示す。グラフ１０００は、上述した数式（３）を用いて計算されている。グラフ１０００において、Δｙｍａｘ＿Ｓｉは、Ｓｉヤング率からの寄与のみをグラフ化し、Δｙｍａｘ＿ｇａｓは、封止キャビティ内のガスからの寄与のみをグラフ化し、Δｙｍａｘは、上述の数式（６）によって規定される完全に補正された圧力センサにおけるフレキシブルプレートの撓みの変化をグラフ化している。
【００４４】
図１１は、第１０の実施形態によるＭＥＭＳデバイス１１００の断面図を示す。ＭＥＭＳデバイス１１００は、集積回路基板１１１４と、集積回路基板１１１４に結合される電子回路１１１６と、集積回路基板１１１４に結合される少なくとも１つの固定電極１１１８とを含んでいる。また、ＭＥＭＳデバイス１１００は、ＭＥＭＳ電極１１０４と、ＭＥＭＳ電極１１０４に結合されるフレキシブルプレート１１２６と、ＭＥＭＳ電極１１０４に結合される少なくとも１つのスタンドオフ１１１０とを備えるＭＥＭＳサブアセンブリも含んでいる。
【００４５】
フレキシブルプレート１１２６は、上面１１０６および底面１１０８を備えている。ＭＥＭＳサブアセンブリは、接合部１１１２を介して集積回路基板１１１４に接合され、封止キャビティ１１２０を形成している。ハンドル基板１１２２は、酸化物層１１２４を介してフレキシブルプレート１１２６に接合されている。また、付加質量１１２８も、追加力を検知できるようフレキシブルプレート１１２６の上面１１０６に結合されている。一実施形態において、これらの追加力は、フレキシブルプレート１１２６と平行および垂直な加速度およびせん断力を含むがこれらに限定されない。別の実施形態において、付加質量１１２８は、ジョイスティックの動きを追跡できるようジョイスティックに結合されている。
【００４６】
図１２は、第１０の実施形態によるＭＥＭＳデバイス１１００の動作を示す。図１２は、ＭＥＭＳデバイス１１００の回路構成を説明する電子回路図１１５０を含んでいる。図１２は、集積回路基板１１１４と平行な第１の方向における付加質量１１２８の動きを示している。フレキシブルプレート１１２６は、せん断力の印加により変形される。
【００４７】
一実施形態において、以下の３つの固定電極がフレキシブルプレート１１２６の下に配設される：フレキシブルプレート１１２６の中央部の下に配設される第１の固定電極、第１の固定電極の左に配設される第２の固定電極、および第１の固定電極の右に対称的に配設される第３の固定電極。本実施形態において、せん断力は、第２の固定電極および第３の固定電極の静電容量を反対に変化させ、即ち、第２の固定電極の静電容量が増加する場合、第３の固定電極の静電容量は低下する。本実施形態において、垂直力は、全ての静電容量を同様に変化させる（即ち、増加または低下させる）。別の実施形態において、４つの固定電極は、ＣＭＯＳ基板上のフレキシブルプレート１１２６の下に配設されて、基板に垂直な動きと、基板と平行な第１の方向における動きと、基板と平行で第１の方向と直交する第２の方向における動きとを測定する。
【００４８】
前記ＭＥＭＳデバイスの静電動作は、集積回路基板上に少なくとももう１つの電極を形成することによって可能となる。この自己試験機能は、工場におけるデバイスの自己較正にも使用でき、外部圧力チャンバの必要性を排除することによって試験コストを下げることができる。フレキシブルプレートの静電動作は、ＭＥＭＳデバイスの自己試験および自己較正に使用でき、マイクロスピーカ、マイクロミラー、および光を変調するＭＥＭＳデバイスを含むがこれらに限定されない種々のデバイスの作成に使用できる。
【００４９】
図５に戻って参照すると、少なくとももう１つの電極は、自己試験用にＳＴと表記され、ＣＭＯＳ基板５０２に結合されている。一実施形態において、２５Ｖの電圧が、自己試験中に少なくとももう１つのＳＴ電極に印加される。当業者にとって、この電圧が、図５のＣＭＯＳ基板５０２に結合されるチャージポンプ（ＣＰ）を含むがこれに限定されない種々の手法によって生成でき、本発明の精神と適用範囲内にあることは、容易に認識されよう。この自己試験中、吸引静電力が生成され、フレキシブルプレートに印加され、付加的な外圧が行うように、フレキシブルプレートを固定電極に向かって撓ませる。
【００５０】
結果としての関数とエミュレートされた圧力は、圧力センサＭＥＭＳデバイスの自己試験に用いられ、以下の式によって説明され、ここで、Ｐｓｔは自己試験圧、Ｆｓｔは自己試験力、Ａｍｅｍｂはフレキシブルプレートの面積、Ａｓｔは自己試験電極ＳＴの面積、εは誘電体の誘電率（例えば、真空で８．８５ｅ−１２Ｆ／ｍ）；Ｖｓｔは自己試験電位、ｇは基準封止キャビティ／チャンバの底部とフレキシブルプレートとの間の間隙、およびｋは、フレキシブルプレートがピストンのような動きにおける移動とは反対に曲げられることを考慮する係数である：
0005833752.tif 000008
【００５１】
上述のＭＥＭＳデバイスは、圧力センサデバイス、せん断力センサデバイス、および力印加デバイスを含むがこれらに限定されない種々の用途に利用される。力印加デバイスとして、ＭＥＭＳデバイスは、マイクロスピーカ、マイクロミラー、およびマイクロ光変調デバイスとして動作する。
【００５２】
加えて、これらＭＥＭＳデバイスのフレキシブルプレートの一部を環境に配設することにより、これらＭＥＭＳデバイスが圧力の変化およびバラツキだけではなく検知および動作できる。図３、図１１、および図１２で説明したＭＥＭＳデバイスは、ＭＥＭＳデバイスが加速度計として機能できるよう配置された信号処理図を含んでいる。これらの図は、フル容量性ホイートストンブリッジが、どのように形成されて差分検知と共通モード除去をもたらすかを示している。
【００５３】
別の実施形態において、これら上述のＭＥＭＳデバイスのフレキシブルプレートの上面は、環境からの選択ガスまたは流体種を吸収できる化合物でコーティングされている。これらの吸収から生じるフレキシブルプレートの撓みに基づいて、化合物コーティングにより、微量平衡化学物質検知のためのＭＥＭＳデバイスが可能となる。
【００５４】
一実施形態において、上述のＭＥＭＳデバイスのスタンドオフによって決定される容量性間隙は、通常、静電容量のバラツキ、従ってセンサ出力の変動を招く製造上の公差と変動を受ける。この変動を抑制するため、一実施形態において、上述のＭＥＭＳデバイスは、実装された差分検知によって両コンデンサＣ１（Ｐ）およびＣ３（Ｐ）に対する共通の間隙値を用いる。
【００５５】
いずれかの力検知ＭＥＭＳデバイスの利点のうちの１つは、力における非常に小さなバラツキを解決できる機能であり、その結果、ピコメートル（約１０−１２ｍ）レベルで微小なｙｍａｘのバラツキを検知する能力、およびアットファラッド（約１０−１８Ｆ）レベルの微小なＣ１（Ｐ）検知をもたらす。これらの小さな電気信号は、測定するのが難しく、種々の環境要因によって容易に圧倒される。これら種々の環境要因を抑制するため、一実施形態において、上述のＭＥＭＳデバイスは、導電性フレキシブルプレートにより環境から電気的に遮蔽される第１および第２の固定電極、および第３および第４の固定電極によって形成される容量性ブリッジの検知ノードを用いる。第３および第４の固定電極は、容量性ブリッジの駆動ノードであり、第１および第２の固定電極よりも高い電位を担持している。この結果、第３および第４の固定電極は、これら種々の環境要因に影響され難い。
【００５６】
上記のように、システムおよび方法は、より効果的で、より正確な力検知を可能にし、力を自己試験および自己較正可能なＭＥＭＳデバイスに印加できる。固定電極を備える集積回路基板を、フレキシブルプレートに結合されるＭＥＭＳ電極を含むＭＥＭＳサブアセンブリに結合することによって、密閉封止キャビティ／チャンバが、固定電極とＭＥＭＳ電極との間に形成され、それにより、力に反応する容量性圧力センサデバイスによる種々の力の検知が可能となる。従って、この力に反応する容量性圧力センサデバイスのフレキシブルプレートの一面には、密閉封止キャビティ／チャンバがあり、もう一方の面は、周辺周囲環境に曝露されている。
【００５７】
ＭＥＭＳサブアセンブリ上に形成される少なくとも１つのスタンドオフは、密閉封止キャビティ／チャンバの間隙の大きさを決定し、集積回路基板への電気接続を形成している。この容量性圧力センサは、同じＭＥＭＳサブアセンブリ上の力に反応するデバイスを含むがこれに限定されない他のＭＥＭＳデバイスと集積化できる。また、この容量性圧力センサは、温度、光、および近接センサを含むがこれらに限定されない他のＣＭＯＳベースのセンサとも集積化できる。
【００５８】
図１３は、封止キャビティ内に誘電体を備えるＭＥＭＳデバイスの断面図の一実施形態を示す。一実施形態において、誘電体１３０２は、固定電極の上に、スタンドオフの高さよりも小さい厚さを有して配設されてもよい。誘電体は、例えば、ＩＣ基板の保護層から形成できる。誘電体は、フレキシブルプレートが固定電極に衝突することを防ぐ、オーバートラベルストップとして機能する。別の実施形態において、誘電体１３０２は、固定電極を覆うことなく、固定電極に隣接して配設されてもよい。誘電体１３０２は、固定電極が固定電極の上に配設された場合、間隙における静電界を強化する。
【００５９】
図１４は、ハンドル基板から切り離されたフレキシブルプレートを備えるＭＥＭＳデバイスの断面図の一実施形態を示す。一実施形態において、スタンドオフ１４０２は、ハンドル基板とは離されており、圧力ポートの下にある。スタンドオフ１４０４は、他のＭＥＭＳデバイス（図１４では不図示）に対する密閉封止を与えてもよい。圧力ポートによって曝露されるＩＣ基板の一部は、保護層を必要としてもよい。
【００６０】
本発明を図示の実施形態に従って説明してきたが、当業者にとって、実施形態に対する変更形態があってもよく、それらの変更形態が本発明の精神と適用範囲内にあることは、容易に理解されよう。従って、添付請求項の精神と適用範囲から逸脱することなく、当業者によって多くの変形が行われてもよい。
【図１】
0005833752.tif 000009
【図２】
0005833752.tif 000010
【図３】
0005833752.tif 000011
【図４】
0005833752.tif 000012
【図５】
0005833752.tif 000013
【図６】
0005833752.tif 000014
【図７】
0005833752.tif 000015
【図８】
0005833752.tif 000016
【図９】
0005833752.tif 000017
【図１０】
0005833752.tif 000018
【図１１】
0005833752.tif 000019
【図１２】
0005833752.tif 000020
【図１３】
0005833752.tif 000021
【図１４】
0005833752.tif 000022