(57)【要約】微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイス（２００）内における遊離したゲッタ材料粒子の発生を低減するための方法が述べられている。ＭＥＭＳデバイスは、ハウジング（１０２）とハウジング用のカバー（２０２）とによって形成された、実質的に封止された空洞（２２４）内に微小機械（１０８）を含む。空洞は、カバーに取り付けられるゲッタ基板（２２２）上に載置されたゲッタ（２２０）を含む。本方法は、カバーの一部分とゲッタ基板の一部分の間に領域（２１２）を設けるステップと、ゲッタを領域内で位置決めするステップと、ゲッタ基板をカバーに取り付けるステップとを含む。
2006520698.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイス（２００）内における遊離したゲッタ材料粒子の発生を低減するための方法であって、前記デバイスが、ハウジング（１０２）と前記ハウジング用のカバー（２０２）とによって形成された、実質的に封止された空洞（２２４）内に微小機械（１０８）を含み、前記空洞が、ゲッタ基板（２２２）上に載置されたゲッタ（２２０）を含み、前記ゲッタ基板が前記カバーに取り付けられており、前記方法は、
前記カバーの一部分と前記ゲッタ基板の一部分の間に領域（２１２）を設けるステップと、
前記ゲッタを前記領域内で位置決めするステップと、
前記ゲッタ基板を前記カバーに取り付けるステップとを含む方法。
【請求項２】
領域を設けるステップが、前記カバー内で凹部（３０６）を形成するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記カバー（３０２）内で凹部（３０６）を形成するステップが、前記凹部内にゲッタが嵌合するように前記凹部を形作るステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記カバー（２０２）内で凹部を形成するステップが、前記カバーの底面（２１０）内で湾入領域（２１２）を形成するステップを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記カバー（２０２）内で凹部を形成するステップが、前記カバーの底面（２１０）内で湾入領域（２１２）を成型するステップ、または押し抜きするステップのうち少なくとも１つを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記カバー（３０２）内で凹部（３０６）を形成するステップが、前記カバーの下側（３０８）内に凹部を機械加工するステップ、およびエッチングするステップのうち少なくとも１つを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
領域を設けるステップが、前記ゲッタ基板（４０６）と前記カバー（４０２）の間で接点（４１２）を位置決めするステップを含み、
前記ゲッタ基板を前記カバーに取り付けるステップが、前記接点を使用して前記ゲッタ基板を前記カバーに取り付けるステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
領域（５１４）を設けるステップが、前記ゲッタ基板（５０８）内で湾曲部分（５１０）を形成するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
微小機械（１０８）と、
前記微小機械を保持するように構成されたハウジング（１０２）と、
前記ハウジングに取り付けられたカバー（２０２）であって、カバーと前記ハウジングが、実質的に封止された空洞（２２４）を形成し、下側（２１０）を備えるカバーと、
ゲッタ（２２０）と、
前記ゲッタが載置されたゲッタ基板（２２２）であって、基板と前記カバーが、前記ゲッタを配置するためにゲッタ基板と前記カバーの間に領域を設ける、ゲッタ基板とを備える微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイス（２００）。
【請求項１０】
前記カバーが、前記ゲッタ基板（２２２）と前記カバー（２０２）の間に前記領域を設けるために前記カバーの前記下側（２１０）内で形成された湾入領域（２１２）を備える、請求項９に記載のＭＥＭＳデバイス（２００）。
【請求項１１】
前記ゲッタ基板（２２２）が前記カバー（２０２）の前記下側（２１０）に取り付けられ、前記ゲッタが、前記ゲッタ基板が前記カバーに取り付けられたとき前記湾入領域（２１２）内で嵌合する、請求項１０に記載のＭＥＭＳデバイス（２００）。
【請求項１２】
前記湾入領域が、前記カバー（３０２）内に機械加工された凹部（３０６）、前記カバー内にエッチングされた凹部、前記カバー内に成型された湾入領域（２１２）、および前記カバー内に押し抜きされた湾入領域のうち少なくとも１つを含む、請求項１０に記載のＭＥＭＳデバイス（３００）。
【請求項１３】
前記ＭＥＭＳデバイスが、ジャイロスコープ、加速度計、慣性測定ユニット、圧力センサ、共振器、気流センサ、温度センサのうちの１つである、請求項９に記載のＭＥＭＳデバイス（２００）。
【請求項１４】
前記基板（４０６）を前記カバー（４０２）に取り付けるために、また前記ゲッタ基板と前記カバーの間に前記領域を設けるために使用される複数の接点（４１２）を備える、請求項９に記載のＭＥＭＳデバイス（４００）。
【請求項１５】
前記ゲッタ基板（５０８）が湾曲部分（５１０）を備え、前記湾曲部分が、前記ゲッタ基板と前記カバー（５０２）の間に前記領域（５１４）を設け、また前記ゲッタ基板を前記カバーに取り付けることを可能にする、請求項９に記載のＭＥＭＳデバイス（５００）。
【請求項１６】
ハウジング（１０２）と、前記ハウジングに取り付けるように構成されたカバー（２０２）とによって形成された、実質的に封止された空洞（２２４）内にゲッタ（２２０）を載置するための方法であって、前記ハウジングが微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）機械（１０８）を含み、
前記カバー内で凹部（２１２）を形成するステップと、
前記ゲッタを前記凹部内に載置するステップとを含む方法。
【請求項１７】
前記カバー（３０２）内で凹部（３０６）を形成するステップが、前記凹部と共に前記カバーを成型するステップ、前記凹部を前記カバー内に押し抜きするステップ、前記凹部を前記カバー内にエッチングするステップ、前記凹部を前記カバー内に機械加工するステップのうちの１つを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ゲッタ（３１２）を前記凹部（３０６）内に載置するステップが、
前記ゲッタをゲッタ基板（３１２）に取り付けるステップと、
前記ゲッタが前記凹部内に位置するように前記ゲッタ基板を前記カバー（３０３）に取り付けるステップとを含む、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスの製造に関し、より詳細には、ゲッタデバイスをＭＥＭＳデバイスに取り付けることに関する。
【背景技術】
【０００２】
微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）は、マイクロファブリケーション技術を使用して、電気構成部品と機械構成部品を同じ基板、たとえばシリコン基板上で一体化する。電気構成部品は、集積回路プロセスを使用して作製され、一方、機械構成部品は、その集積回路プロセスに適合するマイクロマシニングプロセスを使用して作製される。この組合せは、標準的な製造プロセスを使用して、システム全体をチップ上で作製することを可能にする。
【０００３】
ＭＥＭＳデバイスの１つの一般的な応用例は、センサデバイスの設計および製造にある。センサデバイスの機械部分は検知機能を提供し、一方、センサデバイスの電気部分は、機械部分から受け取られた情報を処理する。ＭＥＭＳデバイスの一例は、ジャイロスコープである。
【０００４】
ＭＥＭＳ生産プロセスの一部は、ＭＥＭＳデバイスの動作部分をハウジング内でパッケージングすることを必要とし、そのハウジングは、ＭＥＭＳデバイスにとって好ましい動作環境を提供するために耐密封止される。ＭＥＭＳデバイスにとって好ましい動作環境を維持しようとして（すなわち、たとえば水蒸気および酸素の除去）、ゲッタがパッケージングプロセスで使用され、ハウジングに取り付けられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ゲッタは、ＭＥＭｓデバイスの動作と干渉する、またＭＥＭｓデバイスの動作に有害となる可能性がある粒子を発生する可能性がある。一例では、ＭＥＭＳジャイロスコープや他のＭＥＭＳをベースとする内部デバイスは、ゲッタから解放される粒子の量を増大するおそれがある高重力にさらされる可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイス内における遊離したゲッタ材料粒子の発生を低減するための方法が提供される。ＭＥＭＳデバイスは、ハウジングとハウジング用のカバーとによって形成された、実質的に封止された空洞内に微小機械を含み、空洞は、ゲッタ基板上に載置されたゲッタを含み、ゲッタ基板がカバーに取り付けられる。本方法は、カバーの一部分とゲッタ基板の一部分の間に領域を設けるステップと、ゲッタを領域内で位置決めするステップと、ゲッタ基板をカバーに取り付けるステップとを含む。
【０００７】
他の態様では、微小機械と、微小機械を保持するように構成されたハウジングと、ハウジングに取り付けられるように構成されたカバーと、ゲッタと、ゲッタが載置されたゲッタ基板とを備える微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスが提供される。カバーとハウジングは、実質的に封止された空洞を形成し、カバーは下側を備える。基板とカバーは、前記ゲッタを配置するために、ゲッタ基板とカバーの間に領域を設ける。
【０００８】
他の態様では、ハウジングと、微小機械と、ゲッタと、ゲッタ基板と、カバーとを備える微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）ジャイロスコープが提供される。微小機械はハウジングに結合され、微小機械の少なくとも一部分は、少なくとも１つの検知板と、検知板の上方で懸吊された少なくとも１つのプルーフマス（proof mass）と、少なくとも１つのモータ駆動コーム（motor drive comb）と、少なくとも１つのモータピックオフコーム（motor pick-off comb）とを備える。ゲッタは、ゲッタ材料を備え、ゲッタ基板上に載置される。カバーは、底面と上面とを備え、微小機械およびゲッタ用の実質的に封止された空洞を形成するハウジングに取り付けられる。ゲッタは、ゲッタ基板とカバーの間に位置する。
【０００９】
他の態様では、ハウジングと、ハウジングに取り付けるように構成されたカバーとによって形成された、実質的に封止された空洞内にゲッタを載置するための方法が提供される。ハウジングは、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）機械を含み、本方法は、カバー内で凹部を形成するステップと、ゲッタを凹部内に載置するステップとを含む。
【００１０】
他の態様では、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）機械を含むハウジングに取り付けるように構成されるカバーに、ゲッタを取り付けるための方法が提供される。本方法は、ゲッタをゲッタ基板上に載置するステップと、ゲッタ基板をカバーに取り付けるステップとを含み、ゲッタは、ゲッタ基板とカバーの間にある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）１００の１つの周知の実施形態の図である。ＭＥＭＳ１００は、封止された空洞を形成するために、最終的にカバー１０４が取り付けられる（チップキャリアと呼ばれることもある）ハウジング１０２を含む。電気リード１０６は、ハウジング１０２に取り付けられるダイ１１０を含む微小機械１０８に対して電気接続を設ける。図１に示されているように、電気接続１０９は、ハウジング１０２を介して外部デバイス（図示せず）に対して設けられる。たとえば、ＭＥＭＳ音叉ジャイロスコープの場合、微小機械１０８は、プルーフマス１１４と、モータ駆動コーム１１６と、モータピックオフコーム１１８とを含む。微小機械１０８はさらに、プルーフマス１１４と平行板コンデンサを形成する検知板１２０を含む。一実施形態では、検知板１２０は、ダイ１１０上に堆積されパターン形成された金属膜である。ダイ１１０は、接点１２４を使用して、ハウジング１０２の底面１２２に取り付けられる。一実施形態では、ダイ１１０、接点１２４、ハウジング１０２の取付けは、熱圧着プロセスを使用して行われる。
【００１２】
微小機械１０８が完成し、それをハウジング１０２に取り付けたとき、カバー１０４がハウジング１０２に取り付けられ、実質的な耐密封止を形成する。一実施形態では、カバー１０４がハウジング１０２に取り付けられたとき空洞１２６が形成され、空洞１２６を乾燥ガスで埋め戻し、空洞１２６内の任意の水蒸気を除去することができる。他の実施形態では、カバー１０４は、真空下でハウジング１０２に取り付けられ、空洞１２６内で真空が形成される。空洞１２６は、微小機械１１０の構成部品が自由に移動することを可能にする。たとえば、プルーフマス１１４は、微小機械チップ１０８に移動可能に結合することができ、したがって、空洞１２６の真空内で振動することができる。
【００１３】
しかし、ハウジング１０２とカバー１０４の間の封止は、一般に絶対的なものではない。一実施形態では、ゲッタ材料（図示せず）を含むゲッタ１３０が、ゲッタ基板１３２に取り付けられる。次いで、ゲッタ基板１３２は、カバー１０４に取り付けられる。ゲッタ１３０は、当技術分野で周知のように、空洞１２６内の水蒸気または他のガス（たとえば、ヘリウム）を除去するように構成される。これらのガスは、時間の経過につれてハウジング１０２とカバー１０４の間の封止を浸透することが知られており、また、時間の経過につれて、ハウジング１０２およびカバー１０４を構成する材料によって（空洞１２６内に）放出されることも知られている。水蒸気とガスを除去することは、微小機械１１０の動作に少なくとも部分的に責任を負う空洞１２６の環境の完全性を維持する助けとなる。ゲッタ１３０のゲッタ材料は、一般に粒子をベースとするものであり、上述のように、一部のゲッタ材料は、ゲッタ１３０から抜け出すことができ、微小機械１１０の構成部品が自由に移動することをできなくする可能性がある。そのような阻害は、ＭＥＭＳデバイス１００の動作に有害である。
【００１４】
図２は、ゲッタ材料がゲッタから抜け出すことに関連する問題の少なくともいくつかを緩和するように構成されるＭＥＭＳデバイス２００の側面図を示す。図１に関連して述べられているものと同じである図２の構成部品は、同じ参照符号を使用して図２および後続の図に示されている。
【００１５】
図２を具体的に参照すると、ＭＥＭＳデバイス２００は、真空を形成するためにハウジング１０２に取り付けられるように構成される窪み付きカバー２０２を含む。窪み付きカバー２０２は、傾斜領域２０８によって連結される隆起領域２０４および上面２０６を含む。カバー２０２の底面２１０は、隆起領域２０４の下側として形成された湾入領域２１２を含む。一実施形態では、窪み付きカバー２０２は、成型プロセスおよび押し抜きプロセスのうち１つまたは複数を使用して形成される。一実施形態では、ゲッタ材料を含むゲッタ２２０は、湾入領域２１２内に嵌合するように形作られる。図２に示されている実施形態では、ゲッタ２２０がゲッタ基板２２２上に載置される。ゲッタ基板２２２は、ゲッタ２２０を湾入領域２１２内に嵌合して、カバー２０２の底面２１０に取り付けられる。一実施形態では、ゲッタ２２０およびゲッタ基板２２２は、（共に図１に示されている）ゲッタ１３０およびゲッタ基板１３２と同様であり、窪み付きカバー２０２をハウジング１０２に取り付けることにより、実質的に封止された空洞２２４が形成される。
【００１６】
図３は、傾斜領域２０８によって連結された隆起領域２０４および上面２０６を示す窪み付きカバー２０２の上面図である。また、図３は、ゲッタ基板２２２上に載置され窪み付きカバー２０２の下に添着されるゲッタ２２０の一実施形態を示す。ゲッタ２２０およびゲッタ基板２２２は、ゲッタ２２０のゲッタ材料が（図２に示されている）実質的に封止された空洞２２４の環境に作用することが可能になる形で窪み付きカバー２０２に載置される。述べられているようにゲッタ２２０を載置することにより、ゲッタ材料の個々の粒子が（図２に示されている）ＭＥＭＳデバイス２００の動作と干渉せず、一方、引き続きゲッタリングで空洞２２４の完全性を維持することが可能になるように、ゲッタ材料が効果的に容れられる。湾入領域２１２を形成することにより、ゲッタ２２０が湾入領域２１２に面するようにゲッタ２２０が逆向きで載置される凹部が得られる。そのような構成は、ゲッタ材料粒子の少なくとも一部分が空洞２２４内で遊離し、ＭＥＭＳデバイス２００の動作に影響を及ぼすのを防ぐ。
【００１７】
図４は、ゲッタデバイスを逆に載置するためのＭＥＭＳデバイスの代替の実施形態３００を示す。図１に関連して述べられているものと同じである図４の構成部品は、図１で使用されている同じ参照符号を使用して図４に示されている。図４を具体的に参照すると、ＭＥＭＳデバイス３００は、空洞３０４内で真空を形成および維持することの一部分としてハウジング１０２に取り付けられるように構成される機械加工カバー３０２を含む。機械加工カバー３０２は、カバー３０２の下側３０８内に形成された凹部３０６を含む。機械加工カバーと呼ばれることがあるが、凹部３０６は、機械加工プロセスおよびエッチングプロセスのうち１つまたは複数を使用してカバー３０２内に形成することができることが企図されている。一実施形態では、ゲッタ材料を含むゲッタ３１０は、凹部３０６内に嵌合するように形作られる。図の実施形態では、ゲッタ３１０は、ゲッタ基板３１２上に載置される。ゲッタ基板３１２は、ゲッタ３１０を凹部３０６内に嵌合して、カバー３０２の下側３０８に取り付けられる。一実施形態では、ゲッタ３１０およびゲッタ基板３１２は、（共に図１に示されている）ゲッタ１３０およびゲッタ基板１３２と同様であり、カバー３０２をハウジング１０２に取り付けることにより、実質的に封止された空洞３０４が形成される。
【００１８】
（図３に示されている）窪み付きカバー２０２と同様に、凹部３０６を有する機械加工カバー３０２は、ゲッタ基板３１２上に載置されカバー３０２の下に添着されるゲッタ３１０の一実施形態を可能にする。ゲッタ３１０およびゲッタ基板３１２は、ゲッタ３１０のゲッタ材料が、実質的に封止された空洞３０４の環境に作用することが可能になる形でカバー３０２に載置される。カバー３０２に関連して述べられているようにゲッタ３１０を載置することにより、ゲッタ材料の個々の粒子がＭＥＭＳデバイス３００の動作と干渉せず、一方、引き続きゲッタリングで空洞３０４の完全性を維持することが可能になるように、ゲッタ材料が効果的に容れられる。凹部３０６を形成することにより、ゲッタ３１０が凹部３０６に面するようにゲッタ３１０を逆向きで配置するための領域が得られる。そのような構成は、ゲッタ材料粒子の少なくとも一部分が空洞３０４内で遊離し、ＭＥＭＳデバイス３００の動作に影響を及ぼすのを防ぐ。
【００１９】
図５は、ゲッタデバイスを逆に載置するためのＭＥＭＳデバイスの一実施形態４００を示す。図１に関連して述べられているものと同じである図５の構成部品は、図１で使用されている同じ参照符号を使用して図５に示されている。図５を具体的に参照すると、ＭＥＭＳデバイス４００は、空洞４０４内で真空を形成および維持することの一部分としてハウジング１０２に取り付けられるように構成されるカバー４０２を含む。ゲッタ基板４０６には、ゲッタ材料を含むゲッタ４０８が載置されている。ゲッタ基板４０６は、複数の接点４１２または支柱を使用して、カバー４０２の下側４１０に取り付けられる。一実施形態では、接点４１２は、（図１に関連して述べられている）接点１２４と同様であり、ゲッタ基板４０６は、熱圧着プロセスを使用して接点４１２を介して、カバー４０２に取り付けられる。他の実施形態では、接点４１２は中空であり、スペーサとして使用される。取付け装置（図示せず）、たとえば、ねじなどねじ付き部材を使用し、接点４１２を介してゲッタ基板４０６をカバー４０２に取り付ける。そのような実施形態では、ねじ付き部材は、ゲッタ基板４０６内の穴（図示せず）を介し、接点４１２を介し、カバー４０２のねじ付き部分（図示せず）内に貫通する。
【００２０】
ゲッタ４０８およびゲッタ基板４０６は、（共に図１に示されている）ゲッタ１３０およびゲッタ基板１３２と同様であり、カバー４０２をハウジング１０２に取り付けることにより、実質的に封止された空洞４０４が形成される。（図３に示されている）窪み付きカバー２０２と同様に、カバー４０２と、接点４１２を用いてカバー４０２に載置されるゲッタ基板４０６とは、ゲッタ基板４０６上に載置されカバー４０２の下に添着されるゲッタ４０８の一実施形態を可能にする。ゲッタ４０８およびゲッタ基板４０６は、ゲッタ４０８のゲッタ材料が、実質的に封止された空洞４０４の環境に作用することが可能になる形でカバー４０２に逆に載置される。カバー４０２に関連して述べられているようにゲッタ４０８を載置することにより、ゲッタ材料の個々の粒子がＭＥＭＳデバイス４００の動作と干渉せず、一方、引き続きゲッタリングで空洞４０４の完全性を維持することが可能になるように、ゲッタ材料が効果的に容れられる。接点４１２を使用することにより、ゲッタ４０８が微小機械１０８ではなくカバー４０２に面するようにゲッタ４０８を逆向きで配置するための領域が得られる。そのような構成は、ゲッタ材料粒子の少なくとも一部分が空洞４０４内で遊離し、ＭＥＭＳデバイス４００の動作に影響を及ぼすのを防ぐ。
【００２１】
図６は、ゲッタデバイスを逆に載置するためのＭＥＭＳデバイスの他の実施形態５００を示す。図１に関連して述べられているものと同じである図６の構成部品は、図１で使用されている同じ参照符号を使用して図６に示されている。図６を具体的に参照すると、ＭＥＭＳデバイス５００は、空洞５０４内で真空を形成および維持することの一部分としてハウジング１０２に取り付けられるように構成されるカバー５０２を含む。ゲッタ材料を含むゲッタ５０６は、ゲッタ基板５０８上に載置される。一実施形態では、ゲッタ基板５０８は、ゲッタ５０６を逆に載置することを可能にし、一方、依然としてカバー５０２と接触させるように、湾曲部分５１０と共に形成される。次いで、ゲッタ基板５０８は、周知の接着技法を使用してカバー５０２に接着される。他の実施形態では、ゲッタ基板５０８は、たとえば外部デバイス（図示せず）によって与えられる圧力を使用して、カバー５０２に対する取付け中に変形され、湾曲部分５１０を生じる。ゲッタ基板５０８は、図のようにカバー５０２の下側５１２に取り付けられ、ゲッタ基板５０８の湾曲部分５１０がゲッタ５０６用の領域５１４を形成する。ゲッタ５０６およびゲッタ基板５０８は、（共に図１に示されている）ゲッタ１３０およびゲッタ基板１３２と同様であり、カバー５０２をハウジング１０２に取り付けることにより、実質的に封止された空洞５０４が形成される。
【００２２】
（図３に示されている）窪み付きカバー２０２と同様に、カバー５０２と、湾曲部分５１０を有するゲッタ基板５０８とは、ゲッタ基板５０８上に載置されカバー５０２の下に添着されるゲッタ５０６の一実施形態を可能にする。ゲッタ基板５０８は、ゲッタ５０６のゲッタ材料が、実質的に封止された空洞５０４の環境に作用することが可能になる形でカバー５０２に載置される。湾曲部分５１０を有するゲッタ基板５０８を使用して、カバー５０２に関連して述べられているようにゲッタ５０６を載置することにより、ゲッタ材料の個々の粒子がＭＥＭＳデバイス６００の動作と干渉せず、一方、引き続きゲッタリングで空洞５０４の完全性を維持することが可能になるように、ゲッタ材料が効果的に容れられる。ゲッタ基板５０８の湾曲部分５１０を形成することにより、ゲッタ５０６が微小機械１０８ではなくカバー５０２に面するようにゲッタ５０６を逆向きで配置するための領域５１４が得られる。そのような構成は、ゲッタ材料粒子の少なくとも一部分が空洞５０４内で遊離し、ＭＥＭＳデバイス５００の動作に影響を及ぼすのを防ぐ。
【００２３】
ＭＥＭＳデバイス１００、２００、３００、４００、５００は、述べられているものより多い、または少ない構成部品を備えることができる。たとえば、２つの電気接点１０６が示されているが、ＭＥＭＳデバイスは、２つ以上の接点および／または突出ピンをも備えることができることを、当業者なら理解するであろう。さらに、上述の構成部品以外に、より多い、または少ない部材がＭＥＭＳデバイス１００、２００、３００、４００、５００内に存在する可能性がある。さらに、ＭＥＭＳデバイス１００、２００、３００、４００、５００の構成部品は、複数の機能を備えることができる。ＭＥＭＳデバイス２００の窪み付きカバー２０２、ＭＥＭＳデバイス３００のカバー３０２、ＭＥＭＳデバイス４００のカバー４０２、ＭＥＭＳデバイス５００のカバー５０２は、金属、プラスチック、シリコン、ガラス、またはセラミック材料などの材料で構成することができる。微小機械１１０は、ＭＥＭＳおよびＭＥＭＳをベースとするデバイスに従って使用される任意の電気機械的機械とすることができる。さらに、代替のパッケージを使用し、ＭＥＭＳ１００、２００、３００、４００、５００用のハウジングを提供することもできる。諸図の例示は、特定のＭＥＭＳデバイスの説明を提供するのではなく、ＭＥＭＳデバイス内でゲッタを逆に載置するための複数の実施形態を示すことが意図されている。
【００２４】
図７は、（図２に示されている）窪み付きカバー２０２、（図４に示されている）カバー３０２、（図５に示されている）カバー４０２、（図６に示されている）カバー５０２のいずれか１つをジャイロスコープ６００の構成内に組み込むように構成されたＭＥＭＳジャイロスコープ６００の概略図である。一実施形態では、ＭＥＭＳジャイロスコープ６００は、音叉ジャイロスコープ（ＴＦＧ）６０４を含む（（図１、２、４、５、６に示されている）ハウジング１０２と同様のハウジング６０２を含む。ハウジング６０２は、窪み付きカバー２０２、機械加工カバー３０２、カバー４０２、カバー５０２の少なくとも１つで封止されるように構成される。ハウジング６０２は、典型的には、プラスチックパッケージ、ＳＯＩＣ（ｓｍａｌｌ  ｏｕｔｌｉｎｅ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）パッケージ、ＰＬＣＣ（ｐｌａｓｔｉｃ  ｌｅａｄｅｄ  ｃｈｉｐ  ｃａｒｒｉｅｒ）パッケージ、ＱＦＰ（ｑｕａｄ  ｆｌａｔ  ｐａｃｋａｇｅ）、または当技術分野で周知の他のハウジングの１つである。ハウジング６０２は、ハウジング６０２内で互いに近接して、ＴＦＧ６０４の諸要素を同じ場所に配置する、かつ／または他の諸要素を配置するための構造を提供する。一実施形態では、ＴＦＧ６０４は、カバー２０２、３０２、４０２、５０２の１つをハウジング６０２に接着することによって形成される、実質的に封止された空洞６０６内に位置する。
【００２５】
一実施形態では、ＴＦＧ６０４は、プルーフマス１１４と、モータ駆動コーム１１６と、モータピックオフコーム１１８と、ウェハから構築された検知板１２０とを含む。前置増幅器６１０が、ハウジング６０２内に含まれ、各プルーフマス１１４／検知板１２０組合せに電気的に接続または結合される。一実施形態では、前置増幅器６１０とＴＦＧ６０４は、共通基板上で形成され、一実施形態では、電気的に接続される。一実施形態では、前置増幅器６１０は、プルーフマス１１４に電気的に接続される。前置増幅器６１０の出力は、検知電子回路６１２に送られ、あるいは別法では、前置増幅器６１０が検知電子回路６１２内に組み込まれる。
【００２６】
さらに、モータピックオフコーム１１８の出力６１４は、フィードバックモニタ６１６に転送される。フィードバックモニタ６１６は、モータ駆動コーム１１６に給電する駆動電子回路６２０に、出力信号６１８を送る。別法では、フィードバックモニタ６１６は、駆動電子回路６２０内に組み込まれる。また、ＭＥＭＳジャイロスコープ６００は、システム電源や他の動作電子回路を含み、これらは、例示を容易にするために、図７に示されていない。
【００２７】
モータ駆動コーム１１６は、プルーフマス１１４の電極に電圧を印加することによって、静電力を使用してプルーフマス１１４を励振する。モータピックオフコーム１１８は、プルーフマス１１４上の電極上で電圧信号を監視することによって、プルーフマス１１４の励振または振動を監視する。モータピックオフコーム１１８は、フィードバック信号をフィードバックモニタ６１６に出力する。フィードバックモニタ６１６は、駆動電子回路６２０に入力される出力６１８を送る。プルーフマス１１４が非常に速く、または非常に遅く振動し始めた場合、駆動電子回路６２０は、プルーフマス１１４が共鳴周波数で振動するように発振周波数を調整することができる。そのような周波数での励振により、より高振幅の出力信号を生成することが可能になる可能性がある。
【００２８】
ジャイロスコープ６００の動作が上記で述べられているが、そのような動作は、たとえば、上述のように、ゲッタ材料の粒子が空洞６０６内で遊離した場合、損なわれる。述べられているように、少なくともいくつかの場合には、遊離したゲッタ材料のそのような存在は、ジャイロスコープ６００の動作に影響を及ぼすほど十分深刻であり、これは望ましくない。（図２に示されている）カバー２０２、（図４に示されている）カバー３０２、（図５に示されている）カバー４０２、（図６に示されている）カバー５０２を、それぞれ逆向きのゲッタ２２０、３１０、４０８、５０６と共に使用することにより、ゲッタ材料粒子が空洞６０６内で遊離する可能性をはるかに低くして、実質的に封止された空洞６０６の完全性を維持するように、ゲッタリングの利点が得られる。そのようなカバーおよび逆向きのゲッタは、上記で述べられている他のセンサをベースとするデバイスでさらに使用可能である。本明細書で述べられている逆向きゲッタ法は、それだけには限らないが、ＭＥＭＳ慣性測定ユニット、ジャイロスコープ、圧力センサ、温度センサ、共振器、気流センサ、加速度計を含めて、様々なＭＥＭＳデバイスで使用されることになることが企図されている。
【００２９】
本発明について様々な特定の実施形態で表して述べたが、本発明は、特許請求の範囲の精神および範囲内で修正と共に実施することができることを、当業者なら理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】ゲッタを使用する周知のＭＥＭＳデバイスの側面図である。
【図２】ゲッタが逆に載置され、ハウジングカバー内の窪み内に位置するＭＥＭＳデバイスの側面図である。
【図３】図２に示されている窪み付きハウジングの上面図である。
【図４】逆に載置されたゲッタが、カバーの底面上にある、ハウジングコーブの湾入領域内に位置するＭＥＭＳデバイスの側面図である。
【図５】支柱を使用して、ゲッタ基板をハウジングに取り付けることによって、ゲッタが逆に載置されるＭＥＭＳデバイスの側面図である。
【図６】ゲッタが、ハウジングカバーに取り付けるようにゲッタ基板を形成することによって逆に載置され、基板とカバーの間にあるＭＥＭＳデバイスの側面図である。
【図７】図２〜６に関連して述べられているハウジング、カバー、ゲッタを使用して作製することができるＭＥＭＳジャイロスコープの概略図である。
【図１】
2006520698.tif 000003
【図２】
2006520698.tif 000004
【図３】
2006520698.tif 000005
【図４】
2006520698.tif 000006
【図５】
2006520698.tif 000007
【図６】
2006520698.tif 000008
【図７】
2006520698.tif 000009
【国際調査報告】
2006520698.tif 000010
2006520698.tif 000011
2006520698.tif 000012