(57)【要約】マイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープの製造方法である。片持ち梁は側部駆動電極部と、組合わせ部との第一構成部が第一の基板またはウェハ上に定義され、側部駆動電極と、組合わせ部との第二構成部が第二の基板またはウェハ上に定義され、第二の基板またはウェハ上の組合わせ部は第一の基板またはウェハ上の組合わせ部に対して相補的な形状を持ち、また側部駆動電極の第一構成部及び第二構成部はそれぞれ相補的な形状になっている。ボンディング層は、共晶ボンディング層であることが望ましく、少なくとも一つの組合わせ部上及び側部駆動電極の第一構成部または第二の項西部のどちらか上に提供される。第一の基板上の組合わせ部は第二の基板またはウェハの組合わせ部と対面関係に移される。圧力は二つの基板間にかけられ、ボンディング層または共晶層における二つの基板間、また側部駆動電極の第一構成部及び第二構成部間でのボンディングが行われる。その後、第一の基板またはウェハが除去され、片持ち梁の構造または第二の基板またはウェハに関連した片持ち梁の動作を自由にする。ボンディングは共晶ボンディングであるのが望ましい。【選択図】図１４Ａ
2004505260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープの製造方法であって、
第一の基板またはウェハ上に片持ち梁ビームを定義するステップと、
第二の基板またはウェハ上に少なくとも一つの接触部を形成するステップと、
前記第二の基板またはウェハ上の組合わせ部によって構成された層と、前記第一の基板またはウェハ上の組合わせ部によって構成された層とがボンディングされるステップとを持つことを特徴とするマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープの製造方法。
【請求項２】
前記第一の基板またはウェハが、少なくとも二つの側部駆動電極及び一つの組合わせ部の第一構成部から成り、前記第二の基板またはウェハが、前記少なくとも二つの側部駆動電極及び一つの組合わせ部の第二構成部から成り、前記第二の基板またはウェハ上の組合わせ部が前記第一の基板またはウェハ上の組合わせ部と相補的な形状をもち、前記側部駆動電極の第二構成部が、前記第一の基板またはウェハの前記側部駆動電極の第一構成部と相補的な形状を持つ構成であって、さらなる製造方法が、
前記第二の基板またはウェハの組合わせ部と対面関係で前記第一の基板またはウェハの組合わせ部を位置させるステップと、
前記第一の基板またはウェハ上の少なくとも二つの前記側部駆動電極の第一構成部と結合された層と、前記第二の基板またはウェハ上の少なくとも二つの前記側部駆動電極の第二構成部と結合された層とをボンディングするステップと、
少なくとも前記第一の基板またはウェハの構成部を除去して片持ち梁ビームを取り外すステップとを持つ請求項１に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープの製造方法。
【請求項３】
前記第二の基板またはウェハがケイ素によって形成され、前記第二の基板またはウェハを形成する前記ケイ素が単結晶構造を持つ請求項１または２に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープの製造方法。
【請求項４】
前記ケイ素の結晶構造がＳｉ＜１００＞である請求項３に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープの製造方法。
【請求項５】
前記ケイ素がｎ型である請求項４に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープの製造方法。
【請求項６】
前記第一の基板またはウェハがケイ素によって形成される請求項１に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープの製造方法。
【請求項７】
前記第一の基板またはウェハを形成する前記ケイ素が単結晶構造を持つ請求項６に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープの製造方法。
【請求項８】
前記第一の基板またはウェハ内の前記ケイ素の結晶構造がＳｉ＜１００＞である請求項７に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープの製造方法。
【請求項９】
前記第一の基板またはウェハの前記ケイ素はｎ型である請求項８に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープの製造方法。
【請求項１０】
二つの前記基板間に圧力と共に熱が加えられた結果、二つの前記組合わせ部間と前記側部駆動電極の第一構成部及び第二構成部間とで共晶ボンディングが起こる請求項１に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープの製造方法。
【請求項１１】
前記片持ち梁ビームの形成が、
（ａ）　前記第一の基板またはウェハ上にケイ素のエピタキシャル層を形成し、前記エピタキシャル層がドープされるステップと、
（ｂ）　前記ケイ素のエピタキシャル層のマスキング及びエッチングによって前記第一の基板またはウェハ上に配置された片持ち梁を定義するステップと、
（ｃ）　前記第一の基板またはウェハをエッチングによって除去するステップと、
によって形成される請求項１または２に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープの製造方法。
【請求項１２】
接触部が、一時マスク層内の小穴部を通して金属を溶着することにより前記片持ち梁端部上に形成され、前記金属の溶着工程が進むにつれ、前記金属が溶着して前記小穴部を被覆していき、それによって前記小穴部を通して溶着される前記接触部が、溶着工程が進むにつれて断面を減少しながら延伸構造を持つことができる程度に前記小穴部が十分小さくなっている請求項１１に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープの製造方法。
【請求項１３】
前記エピタキシャル層が、前記エピタキシャル層の抵抗値が０．０５Ω−ｃｍ以下に減少されるのに十分な濃度のホウ素とドープされる請求項１１に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープの製造方法。
【請求項１４】
エチレンジアミンピロカテコールがエッチング液として使用されて、エッチングが行われる請求項１３に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープの製造方法。
【請求項１５】
チタン、プラチナ及び金の個別の層によって形成されているのが望ましい金属層が、選択的に前記エピタキシャル層上に溶着され、前記エピタキシャル層上の第一及び第二のオーム接触を形成するのに十分に上昇させた温度で焼結を行い、前記第二のオーム接触が前記片持ち梁の先端部に近接して配置され、前記第一のオーム接触が前記第一の基板またはウェハ上の組合わせ部を形成する請求項１３に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープの製造方法。
【請求項１６】
相対的に薄い金属層が溶着され、またそのとき相対的に薄い金属層上で焼結が行われ、前記相対的に薄い金属層の第一構成部が前記第一の基板またはウェハ上の前記組合わせ部を形成し、また前記相対的に薄い金属層の第一構成部が前記第一のオーム接触の上に位置し、前記相対的に薄い金属層が前記第二構成部が前記第二のオーム接触における突接触部を形成する請求項１５に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープの製造方法。
【請求項１７】
前記相対的に薄い金属層がチタン／プラチナ／金である請求項１６に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープの製造方法。
【請求項１８】
前記第二の基板またはウェハ上で前記チタン／プラチナ／金接触部の形成はさらに、前記第二の基板またはウェハ上の前記接触部の少なくとも一つが前記第二の基板またはウェハ上の組合わせ部を定義する請求項１７に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープの製造方法。
【請求項１９】
前記ボンディングが共晶的に起こり、共晶ボンディングを作成するための前記層が、前記第二の基板またはウェハ上の前記チタン／プラチナ／金接触部上に溶着された金−ケイ素共晶層及び／または前記第一の基板またはウェハ上の前記相対的に薄いチタン／プラチナ／金層の第一構成部上に溶着された金−ケイ素共晶層によって提供される請求項１８に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープの製造方法。
【請求項２０】
エッチング停止層を前記第一の基板が含み、前記片持ち梁ビームにある少なくとも二つの側部駆動電極の前記第一構成部と前記組合わせ部とが前記エッチング停止層に隣接溶着されており、前記片持ち梁ビームが前記第一の基板の最初のエッチングによる除去と、またその時の前記エッチング停止層のエッチングによる除去とによって切り離される請求項１に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープの製造方法。
【請求項２１】
第二の基板またはウェハはケイ素によって形成されている請求項２０に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープの製造方法。
【請求項２２】
前記第二の基板またはウェハを構成する前記ケイ素が単結晶構造を持つ請求項２１に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープの製造方法。
【請求項２３】
前記ケイ素の結晶構造がＳｉ＜１００＞である請求項２２に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープの製造方法。
【請求項２４】
前記ケイ素がｎ型である請求項２３に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープの製造方法。
【請求項２５】
前記第一の基板またはウェハがケイ素によって構成されている請求項２０に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープの製造方法。
【請求項２６】
前記第一の基板またはウェハを形成する前記ケイ素が単結晶構造を持つ請求項２５に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープの製造方法。
【請求項２７】
前記第一の基板またはウェハ内の前記ケイ素の結晶構造がＳｉ＜１００＞である請求項２６に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープの製造方法。
【請求項２８】
前記第一の基板またはウェハの前記ケイ素がｎ型である請求項２７に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープの製造方法。
【請求項２９】
二つの前記基板間に圧力と共に熱が加えられた結果、二つの前記組合わせ部間と前記側部駆動電極の第一構成部及び第二構成部間とで共晶ボンディングが起こる請求項２０に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープの製造方法。
【請求項３０】
マイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープに関する構造であって、
（ａ）　第一の基板又はウェハ上に定義された片持ち梁及び組合わせ部と、
（ｂ）　第二の基板またはウェハ上に定義された少なくとも一つの接触部及び一つの組合わせ部と、
（ｃ）　前記第一の基板またはウェハ上に定義された前記組合わせ部を、前記第二の基板またはウェハ上の前記組合わせ部へとボンディングするための少なくとも一つの前記組合わせ部上に配置されたボンディング層とからなる構成であって、
前記組合わせ部が前記ボンディング層において相互に結合されるマイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープ。
【請求項３１】
前記構造がマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープを製造するものであり、前記第一の基板またはウェハの構造が同様に、側部駆動電極の第一構成部と、感知電極である前記接触部とから成り、また前記第二の基板上の前記側部電極の第二構成部と、前記第一の基板またはウェハ上の組合わせ部と相補的な形状になっている前記第二の基板またはウェハ上の組合わせ部とから成り、また前記側部駆動電極の前記第二構成部は前記第一の基板またはウェハ上の前記側部駆動電極の第一構成部と相補的な形状になっており、さらに第一の基板またはウェハ上に定義された組合わせ部を前記第二の基板またはウェハ上の組合わせ部にボンディングするための、また同時に前記側部駆動電極の第一構造部及び第二構造部をボンディングするための、前記側部駆動電極の第一構成部及び第二構成部の少なくとも一つ上にあると同様に、少なくとも一つの前記組合わせ部上に配置された前記ボンディング層とから構成される請求項３０に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープ。
【請求項３２】
前記ボンディング層は圧力／熱に敏感であり、前記第一の基板またはウェハ上に定義された前記組合わせ部を前記第二の基板またはウェハ上の前記組合わせ部をボンディングし、また前記側部駆動電極の第一構造部と第二構造部とを同時にボンディングする請求項３１に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープ。
【請求項３３】
前記第一及び前記第二の基板またはウェハがケイ素で形成される請求項３０または３１に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープ。
【請求項３４】
前記第一及び前記第二の基板またはウェハを形成する前記ケイ素が単結晶構造を持つ請求項３３に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープ。
【請求項３５】
前記ケイ素の結晶構造が、Ｓｉ＜１００＞である請求項３４に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープ。
【請求項３６】
前記ケイ素がｎ型である請求項３５に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープ。
【請求項３７】
前記第一の基板が薄いエッチング停止層を含み、前記片持ち梁の前記側部駆動電極の第一構成部と前記組合わせ部が前記エッチング停止層に隣接配置されている請求項３１に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープ。
【請求項３８】
前記片持ち梁が非ドープされ、薄く細長い紐状導線が前記片持ち梁上に配置されている請求項３７に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープ。
【請求項３９】
前記片持ち梁が、前記片持ち梁の抵抗値が０．０５Ω−ｃｍ以下になるようにドープされる請求項３８に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープ。
【請求項４０】
前記薄いエッチング停止層が二酸化ケイ素であり、前記片持ち梁の端部に突接触部が配置されている請求項３７に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープ。
【請求項４１】
エピタキシャル層が、前記エピタキシャル層の抵抗値を０．０５以下に減少するように十分な濃度のホウ素とドープされる請求項４０に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープ。
【請求項４２】
前記エピタキシャル層上にある第一及び第二のオーム接触はさらに、前記第二のオーム接触が前記片持ち梁の先端部に近接して配置され、前記第一のオーム接触が前記第一の基板またはウェハ上の組合わせ部を形成する請求項４１のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープ。
【請求項４３】
相対的に薄い金属層が前記第一及び第二のオーム金属接触部上に配置され、前記相対的に薄い金属層の第一構成部が前記第一のオーム金属接触部に配置され、前記相対的に薄い金属層の第一構成部が前記第一の基板上の組合わせ部を提供し、前記相対的に薄い金属層の第二構成部が前記第二のオーム金属接触部上の突接触部を形成する請求項４１に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープ。
【請求項４４】
前記第二の基板またはウェハ上に配置された金属接触部はさらに、前記第二の基板またはウェハ上の少なくとも一つの前記接触部が前記第二の基板またはウェハ上の組合わせ部を定義する請求項４３に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープ。
【請求項４５】
前記ボンディン層が前記第二の基板上の前記金属接触部上に配置された金−ケイ素共晶層によって及び／または、前記第一の基板またはウェハ上の前記相対的に薄い金属層の第一構成部上に配置された金−ケイ素共晶層によって提供される請求項４４に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープ。
【請求項４６】
前記エピタキシャル層上の第一の及び第二のオーム接触はさらに、前記第二のオーム接触が前記片持ち梁の先端部に近接して配置され、また前記第一のオーム接触が前記第一の基板の組合わせ部を形成する請求項４１に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープ。
【請求項４７】
前記第一及び第二のオーム接触がチタン／プラチナ／金接触である請求項４２乃至４６のいずれかに記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープ。
【請求項４８】
前記構成がマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープの構成であり、前記第二の基板またはウェハ上の組合わせ部が前記第一の基板またはウェハ上の組合わせ部と相補的な形状になっている請求項３０に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープ。
【請求項４９】
前記片持ち梁ビームが前記第一の基板またはウェハ上のケイ素のエピタキシャル層から形成され、前記エピタキシャル層がドーパントによってドープされる請求項３３に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープ。
【請求項５０】
前記エピタキシャル層が、前記エピタキシャル層の抵抗値が０．０５Ω−ｃｍ以下に減少するように十分な濃度のホウ素とドープされる請求項４９に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープ。
【請求項５１】
前記エピタキシャル層上に第一及び第二のオーム接触はさらに、前記第二のオーム接触が前記片持ち梁の先端部に近接して配置され、前記第一のオーム接触が前記第一の基板またはウェハ上の組合わせ部を形成する請求項４９または５０に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープ。
【請求項５２】
相対的に薄い金属層が前記第一及び第二のオーム接触上に配置され、前記相対的に薄い金属層の第一構成部が前記第一のオーム接触上に配置され、前記相対的に薄い金属層の第一構成部が前記第一の基板またはウェハ上の組合わせ部を提供し、前記相対的に薄い金属層の第二構成部が前記第二のオーム接触上で突接触部を形成する請求項５１に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープ。
【請求項５３】
前記第二の基板またはウェハ上に配置された金属接触部はさらに、前記第二の基板またはウェハ上の前記接触部の少なくとも一つが、前記第二の基板またはウェハ上の組合わせ部を定義する請求項５２に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープ。
【請求項５４】
前記ボンディング層が前記第二の基板またはウェハ上の金属接触部上の金属接触部上の金−ケイ素共晶層によって、及び／または前記第一の基板またはウェハ上の前記相対的に薄い金属層の第一構成部上に配置された金−ケイ素共晶層によって提供される請求項５３に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープ。
【請求項５５】
前記片持ち梁が前記第一の基板またはウェハ上の前記片持ち梁外の部分間に提供された二酸化ケイ素層を持つ前記第一の基板またはウェハから構成される請求項３０に記載のマイクロ・エレクトロ・メカニカル・トンネリング・ジャイロスコープ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、なるべく共晶的にボンディングした一組のウェハを用いたマイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープに関する。本発明はまた、単結晶、二枚のウェハ、トンネリングジャイロスコープ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明は、小容積微細加工技術を利用し、さらに表面微細加工の有効性を提供し、単結晶ケイ素マイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープの新しい製造方法を提供している。従来技術では、表面微細加工の分野において、金属を気化した電子線を用いて、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）層上にパターン化したセルフテスト及び制御部を形成し、またトンネリングマイクロ・エレクトロ・メカニカル・センサーの電極が取り付けられていた。そして、片持ち梁ビーム（ｂｅａｍ）がその電極上に犠牲レジスト層、種苗層、レジスト、金属電気メッキにより形成されていた。最終的に、犠牲レジスト層が一連の化学エッチングを用いて取り外されていた。従来技術における小容量微細加工では、機械ピンおよび／またはエポキシのどちらか一方または両方を利用して複数多ケイ素ウェハスタックを構成しており、一つの多ケイ素ウェハスタックは、金属間ボンディングと窒化ケイ素及び金属の活性挟膜とを使用し、または従来技術における小容量微細加工では、陽極ボンディングを使用している石英基板（石英上ケイ素）上のウェハ溶解工程を利用していた。これら微細加工工程では、ケイ素基板上のトンネリング電極集合上での単結晶ケイ素片持ち梁（熱的な膨脹係数の不整合を引き起こす可能性のある片持ち梁上の広範囲の部分には層が溶着されていない）の組立はできず、片持ち梁と基板上に位置するパッドとの電気的な接続もできなかった。本願で述べている組立技術では、前述した事項を可能とし、さらには低温度下での組立を可能とすることで、マイクロ・エレクトロ・メカニカル（ＭＥＭ）・センサーが付加される以前にＣＭＯＳ回路をケイ素基板内に組み立てることができる。最終的には、片持ち梁として単結晶ケイ素を利用することで、圧力及び素子形状を制御する再現性ある工程を含めて提供している。
【０００３】
マイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープは、軍事、航空・航海、自動車及び宇宙開発など、様々な分野で使用可能である。宇宙開発は衛星安定化技術を含んで、現在利用されているジャイロスコープシステムよりも価格、電力、重量を著しく削減する。自動車のエアバック技術、乗車制御及びアンチロックブレーキシステムは他の応用がマイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープ及び／またはセンサーによって提供できる。軍事用途では低方流動ジャイロがあげられる。
【０００４】
概して、本発明は、片持ち梁ビーム及び組合わせ部が第一の基板またはウェハ上に定義され、また少なくとも一つの接触部及び組合わせ部が第二の基板またはウェハ上に定義されているマイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープの製造方法を提供するものである。第二の基板またはウェハ上に施される組合わせ部は、第一の基板またはウェハ上の組合わせ部と相補的な形状を有している。ボンディングまたは共晶層が少なくとも一つの組合わせ部上に提供され、その組合わせ部のそれぞれが対面関係に置かれる。その結果、二つの基板間に対して圧力が加えられると共に、熱が加えられることによりボンディングまたは共晶層における二つの組合わせ部間にボンディングが起こる。その結果、第一の基板またはウェハは除去され、第二の基板またはウェハに関連した動作をする片持ち梁ビームを自由にする。ボンディングまたは共晶層も、片持ち梁ビーム上に形成された接触部を用いた回路を作成するための片持ち梁ビームへの便利な電導路を提供する。
【０００５】
もう一つの特徴としては、本発明は、単結晶ケイ素マイクロ・エレクトロ・メカニカル・センサーの構成及び製造方法を提供する。第一の基板またはウェハは、第一の基板またはウェハ上に片持ち梁及び組合わせ部が定義されることで提供される。第二の基板またはウェハは、第二の基板またはウェハ上に少なくとも一つの接触部及び組合わせ部が定義されることで提供され、第二の基板またはウェハ上の組合わせ部は、第一の基板またはウェハ上の組合わせ部と相補的な形状を持つ。圧力及び熱に対して繊細なボンディング層は、第一の基板及び第二の基板間へ圧力及び熱の施工に応じて第一の基板またはウェハ上に定義された組合わせ部を前記第二の基板又はウェハ上の組合わせ部とボンディングするために、少なくとも一つの組合わせ部上に配置される。
【０００６】
作動中、基板側面に交差して片持ち梁を振動させることにより、素子の面に垂直なコリオリ（Ｃｏｒｉｏｌｉｓ）の力が発生する。側部駆動電極は第一基板上に片持ち梁ビームとして形成され、片持ち梁ビームが設置されるのと同時に第二基板ボンディングされるのが望ましい。これにより、片持ち梁ビームと側端子間に高い調整精度が提供される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
後述する図面に関連した複数の実施例を以下に説明する。第一実施例は図１Ａから図１５を用いて説明する。第二実施例は図１６から図１８Ｂを用いて説明する。さらなる調節についてはそれ以降の図を用いて説明する。
【０００８】
マイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープの図面は縮尺が合っていないが、それよりも、当業者のために関連した構造についてを明示している。当業者には、実際のこれら素子及び機構に関してはとても小さく、一般に半導体素子の製造に使用するのと同様分野の技術が用いられた特有の製造技術によるものであるとの認識がある。これにより、当然に１０００からそれ以上の素子が、シリコンウェハ上に一体となって形成される。これら小型素子の大きさを理解するために、図１５において、本発明を用いたマイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープの第一実施例の実寸情報が表わされている。”Ａ”が付された図面番号は、”Ｂ”が付された図面番号と関連した切断部を示しているが、一般的に、切断部に現われたまたは直接近接している構造物については図示しているが、切断部の後方にある構造物については図示していない。例えば、図２Ａにおいて、図２Ｂ内の大文字Ｅの形状をした上腕部を形成するマスク１４の部分は、水平面からぼやけてしまう位置にあるために、図２Ａには図示されていない。しかしながら、切断線の後方に位置し、ジャイロスコープの二つの側部駆動電極の一つを定義するの補助する穴部１４−３は図示されている。このように切断図は簡単に図解している。
【０００９】
図１Ａ及び図１Ｂには、片持ち梁（ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ）を形成する初期ウェハが図示されている。初期ウェハは、本体としてのｎ型ケイ素（Ｓｉ）１０上にドープｐ型ケイ素１２の薄層が形成された構造を持つ。ケイ素ウェハ１０はＳｉ＜１００＞結晶方向を持つ単結晶構造であることが望ましい。ｐ型ケイ素層１２は、ケイ素ウェハ１０上でエピタキシー層となるのが望ましい。層１２は、１から２０マイクロメートル（μｍ）幅の厚さであるのが好ましいが、０．１μｍから８００μｍの厚さであっても構わない。一般的に、片持ち梁ビームの長さは片持ち梁ビームの厚さと同等とする。層１２が最終的に片持ち梁ビームを形成するため、層１２の厚さは片持ち梁を形成するのに適した長さに合わせて選択される。
【００１０】
本実施例における層１２は、抵抗値を０．０５Ω−ｃｍ以下に減少させたホウ素と一体であり、抵抗値が０．０１から０．０５Ω−ｃｍであるドープされることが望ましい。本体ケイ素ウェハまたは基板１０の抵抗値は、約１０Ω−ｃｍであるのが望ましい。ホウ素は、ケイ素に比べ、比較的小さな原子で構成されており、層１２の抵抗値を減少するためには、ホウ素を半導体に加えるドーパント率として（１０２０）の水準を含める必要があり、それによりドープにより適した値に補正された圧力が誘導されるようになるのであり、類似した濃度水準を持つものとして、ゲルマニウムのような大きな純原子を持つ物質が上げられる。ゲルマニウムは、最終金属内で電子電導体に寄与せず、電子電導体を除去しない点で、純原子であると考えられている。
【００１１】
図１Ａ及び図１Ｂに図示された層１２は、マスク層１４を形成するために、よく知られた写真平板技術を用いて型押しされ、型押しは図示されているように、大文字”Ｅ”の形状にするのが望ましく、またメサ１４−３は、ジャイロスコープの側部駆動電極の定義を補助する。大文字”Ｅ”の形状を呈するのが望ましいが、他の形状が用いられても構わない。本実施例では、Ｅ形状の外周部をセンサーの片持ち梁ビーム部を基板に接合し、また基板上の片持ち梁を補助する組合わせ部及び補助部を形成する。
【００１２】
図２Ａ及び図２Ｂに図示したマスク層１４の型押しの後、ウェハは、エッチングによって薄いドープｐ型ケイ素層１２が露出するようにプラズマエッチングにかけられ、およそ５００Åの深さまでケイ素ウェハ１０をエッチングする。このエッチング工程により、層１２のＥ形状の外周部の輪郭と、厚部１２−２を持つ片持ち梁ビームと、側部駆動電極の厚部１２−３に長さが同じ厚部１２−５とが定義される。
【００１３】
図２Ａ及び図２Ｂに図示されているマスク１４はその後除去され、図３Ａ及び図３Ｂに図示されたように、型押しされたもう一方のフォトレジスト層が、２つの穴部１６−１、１６−２とさらに、前述したエッチング工程に従って残された、層１２の２つの小型構成部１２−３に揃えられた２つの穴部１６−３が提供されることにより付加される。穴部１６−１は薄いｐ型ケイ素層１２の基板にある’Ｅ’形状の外周部に沿って構成され、さらに穴部１６−２は’Ｅ’形状ｐ型ケイ素層１２の内辺にある厚部１２−２（図４Ｂ）の端部に配置または近接されている。内辺１２−２、１５−５が後に片持ち梁となる。
【００１４】
チタン／プラチナ／金層が次にマスク１６及び穴部１６−１、１６−２及び１３−３を通して溶着されて、接触柱１８−１、トンネリング接触端１８−２及びづ竜の側部素子接触部１８−３が形成される。チタン／プラチナ／金層は全ての厚さが約２０００Åであることが望ましい。チタン及びプラチナの個別層は、それぞれが１００−２００Åと１０００−２０００Åの厚みをもたせるべきである。フォトレジスト１６の除去の後、ウェハに約５２０℃で焼結工程を行い、接触部１８−１及び１８−２と、基板層１２との間にオームチタン−ケイ素結合を形成する。後述する図１９に詳細を図示し、焼結工程は金属層がある場合に除去することができ、一例として、接触部１８−１、１８−２及び１８−３を接続するのに向いている。
【００１５】
もう一方の異なった方法としては、前述した焼結工程が行われることを利用して、柱接部１８−１をチタン及び金（プラチナを除く）層によって形成し、柱接部１８−１からプラチナ層を除去する付加マスキング工程を取り入れる。しかしながらこの方法では、焼結が原因となってケイ素が金内部へと移動してしまい、図４Ａ及び図４Ｂに図示された柱接部１８−１の露出部分において、金／ケイ素共晶が形成されてしまう。さらなる方法として、柱接部１８−１内に含まれているプラチナ層の状況によって、図４Ａ及び図４Ｂに図示されている柱接部１８−１の露出部分を金／ケイ素共晶として単純に溶着する。柱接触部１８−１は、次に述べる片持ち梁ビーム形成部２と基板４間のボンディングが共晶的に起こらない場合には、取り除かれてもよい。
【００１６】
結論として、柱接部（ｐｏｓｔ ｃｏｎｔａｃｔ）１８−１の露出部分及び図４Ａ及び図４Ｂに図示された側部駆動電極１２−２の露出部１８−３が、金または金／ケイ素のいずれか一方を用いて形成されるのが望ましい。図１２及び図１３（及び第二実施例において説明する図１６及び図１７）において説明され、図示されたように、片持ち梁ビーム形成部２及び基板４が組み合わされた時に、いずれか一つの組合わせ露出表面が金／ケイ素共晶であり、その他の部分が金であることが望ましい。このように、望ましくは、基板４上の組み合わせる露出表面が金または金／ケイ素である場合に、組み合わせる露出表面１８−１、１８−３がその他方の金属、すなわち、金／ケイ素層が金層と対面することから、金／ケイ素または金のいずれか一方であることが望ましい。
【００１７】
図４Ａ及び図４Ｂに図示された構造は、その後図５に図示されたフォトレジスト層２０によって覆いがなされ、図５Ａ及び図５Ｂに図示されたようになり、穴部２０−２がトンネリング接続端部１８−１を被覆している。本技術の当業者には、穴部１６−１、１６−２、１６−３及び２０−２の大きさは実寸表示ではなく、また穴部１６−２及び２０−２は穴部１６−１及び１６−３−１に比べ、非常に小型になっていることが認識される。実際は、金層２６について言えば約１５，０００Åの厚さをであり、ウェハ上に溶着されて穴部２０−２（図５Ａに図示）を塞ぐようにしてしまうのが望ましい。当業者には、溶着工程が進むと、穴部２０−２の端部において張出しが起きるため、金層２６のような層を溶着する際には、マスクの端部が金に変わる。これにより、穴部２０−２はやや狭くなり、溶着された金２６は、ピラミッド型または円錐型を呈し、金によって穴部が塞がれる。符号２６−２で図示された溶着される金層２６の厚さは、溶着工程中に穴部２０−２の上部を閉じるのに十分なほどに厚くされており、それにより２６−２の点型構造を構築する。
【００１８】
フォトレジスト２０はその後、図６Ａ及び図６Ｂに図示されているようにその上に形成されている層２６が溶解され、構造が取り払われる。
【００１９】
マイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープの本実施例における基板４の形成は、図７Ａから図１１Ｂを用いて説明する。図７Ａ及び図７Ｂでは、ケイ素ウェハ３０上には、溶着されて、また型押されたマスク層１４（図２Ｂ）の外周形状と相補的な大文字”Ｅ”５０−１の外周部の形状（ｉ）を型押しされ、またメサ５０−３が形成された片持ち梁ビーム２上に形成された側部起動電極の第一構成部１２−３、１８−３の位置、形状、大きさに相補的に定義された（ｉｉ）、フォトレジスト層を持つ。露出したケイ素はその後エッチングにより、約２０，０００Å露出されることで、フォトレジスト層の型押しされたマスク５０−１下にウェハ３０の突起部３０−１が定義され、またメサ５０−３下に突起部３０−３が定義される。フォトレジストマスク５０がその後除去され、またウェハ３０が酸化されて酸化層５２、５４がウェハ３０の露出表面に形成される。酸化層は、それぞれが約１μｍの厚さを持つのが望ましい。もちろん、図８Ａに図示された表面端部の金が酸化されているように図示してはおらず、これは、図８Ａ（及びその他の図）は完全に連続形成されたウェハ３０に繰返し型押しされたうちの一つを図示しているに過ぎないためである。酸化膜は、ウェハ３０の突起部３０−１及び３０−３上の突起部５２−１及び５２−３を含む。
【００２０】
図９Ａ及び図９Ｂでは、フォトレジスト層５６が前述したのと同様、大文字”Ｅ”の外周を持つ穴部５６−１を具備し（ｉ）、またウェハ３０上の二つの側部駆動電極の第二構成部の形成を補助する一組の穴部５６−３が形成されている。その後、２，０００Åの厚さを持つことが望ましいチタン／プラチナ／金層５８が穴部５６−１、５６−３を通して溶接され、その後、１，０００Åの厚さを持つことが望ましい金／ケイ素共晶層が溶着される。チタン／プラチナ／金層５８−１及び５８−３、及び金／ケイ素共晶層６０−１、６０−３はこのようにして形成される。層５８−１及び６０は、図９Ｂに表わされているように大文字”Ｅ”形状の外周に沿って形成されるのが望ましく、それにより層５８−３及び６０−３は、側部駆動電極の第二構成部を定義する酸化突部５２−３上に配置される。側部駆動電極の第二構成部はやがて、基板２に形成された片持ち梁ビーム上の側部駆動電極の第一構成部と組み合わされる。もちろん、柱接部１８−１及び側部駆動電極１８−３（図４Ａ）は金／ケイ素共晶によるまたは、金／ケイ素共晶が上部に配置されて形成され、その後、層６０、６０−１、６０−３は、単純に金によって形成することができ、または露出層５８−１及び５８−３に金が存在することで単純に省略できる。
【００２１】
フォトレジスト層５６はその後取り除かれ、図１０Ａに図示された穴部６２−２、６２−３、６２−４及び６２−６（ｉ）、図１０Ｂに図示されたパッド４０−１から４０−５用の穴部、それらを結ぶ紐状導体４２（ｉｉ）、図１０Ｂに図示された防護環４４及びそのパッド用の穴部（ｉｉｉ）、が型押しされたフォトレジスト層６２が付加される。簡便に図示したため、防護環４４については図１０Ａに図示していない。チタン／プラチナ／金層３８はその後、型押しされたフォトレジスト層６２及び内部に接部３８−２、３８−３、３８−４及び３８−６を持つ穴部６２−２、６２−３、６２−４及び６２−６上に溶接され、フォトレジスト層６２が除去され、図１１Ａ及び図１１Ｂに図示したようになる。それら接部は、前述した紐状導体４２を用いてパッド４０−２から４４−４と相互に接続され、接部４０と紐状導体４２は接部３８−３、３８−４及び３８−２が形成されると同時に形成されるのが望ましい。外周層５８−１及び６０−１も紐状導体４２のパッド４０−１との結合によって接続される。ウェハ３０の上部に隣接し、高さが約２０，０００Å程度が望ましい突部３０−１及び比較的薄い層５８−１及び６０−１が基板４上の構造との組み合わせによって形成される。
【００２２】
接部３８−６はそれぞれの斜辺が対面した三角形形状を有し、また片持ち梁ビーム２が基板４と組合わせられた時に、細長い片持ち梁ビーム１２−５の中心線下に斜辺が位置するように配置されるのが望ましい。
【００２３】
パッド４０−１は層５８−１及び６０−１と接続されており、パッド４０−１には片持ち梁バイアス電圧が提供される。パッド４０−２は端接部３８−２に接続されており、端接部３８−２にパッドを提供する。パッド４０−３は接触部３８−３に接続されており、側部駆動電極３８−３、５８−３及び６０−３にパッドが提供する。（二つの部、２、４が共にボンディングされている場合）。パッド４０−４は接触部３８−４と接続されており、テスト素子にパッドを提供する。パッド４０−５は接触部３８−５に接続され、引き落とし電圧にパッドを提供する。パッド４０−６は二つの側部感知電極３８−６に接続され、側部感覚接部３８−６にパッドを提供する。
【００２４】
図１２では、ここで片持ち梁ビーム形成部２が基板４にボンディングされる。図１２に図示されている、二つのウェハ１０及び３０は対面関係になっており、それによりそれらの組合わせ部１８−１、３０−１、５８−１及び６０−１は隣接され、またそれにより第一及び第二の側部駆動電極は隣接され、またそれにより層１８−１及び６０−１（ｉ）はお互いに正しく組み合わされ、また層１８−３及び６０−３（ｉｉ）はお互いに正しく組み合わされる。圧力及び熱（１０００個のセンサーが上部に配置されたウェハ２、４がそれぞれ３インチの間隔を有し、４００℃で５，０００Ｎの圧力を加えるのが望ましい）は、図１３に示された、層１８−１及び６０−１間、層１８−３及び６０−３間における共晶ボンディングが行われる際に加えられる。その後、ケイ素ウェハ１０は除去され、図１４に示すマイクロ・エレクトロ・メカニカル・センサーが構成される。ｐ型ケイ素層１２は片持ち梁ビームとして供給される部１２−２と、基礎層である基板４を通して取り付けられたもう一方の部を含む。金接触部２６−２は素部１８−２、１２−２、１２−１、１８−１、６０−１、５８−１とそれを結合した紐状導線４２によってパッド４０−１と組み合わされる。ボンディングが共晶化されずに行われる場合には、さらに高い温度が要求される。
【００２５】
突部３０−１及び層１８−１、６０−１及び５８−１は大文字”Ｅ”の外周形を帯びるのが望ましく、それによってマイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープの片持ち梁ビームはこの物理的な形状によって効果的に保護される。ボンディング形成後、ケイ素層１０は除去され、図１４Ａび図１４Ｂに図示されたマイクロ・エレクトロ・メカニカル・センサーが得られる。ケイ素はエチレンジアミンピロカテコール（ＥＤＰ）によって除去することが可能である。これは片持ち梁の結合された接触部２６−２及び基部４にボンディングされた補助または組合わせ部１８−１と共に、ホウ素ドープケイ素片持ち梁ビーム１２のみが除去される。マイクロ・エレクトロ・メカニカル・センサーの好ましい寸法は図１５に示す。片持ち梁は２００から３００μｍ（０．２から０．３ｍｍ）の長さであるのが望ましい。
【００２６】
図１５は基本的に図１４と同様であるが、マイクロ・エレクトロ・メカニカル・センサーについて詳細を記載しており、マイクロ・エレクトロ・メカニカル・センサーの望ましい大体の寸法をこの図で示している。
【００２７】
エチレンジアミンピロカテコールをエッチング溶液として使用する代わりに、層１１が二酸化ケイ素を使用している場合にはプラズマエッチングを使用することができ、例として、基板１０及び層１２間にエッチング停止部を用いる。図１６、１７、１８Ａ及び１８Ｂはそれぞれが図１２、１３、１４Ａ及び１４Ｂと類似しているが、層１２と基板１０との間にエッチング停止部として薄い二酸化ケイ素層を利用しているのが図示されている点で異なっている。そのような薄い二酸化ケイ素層１１は酸素を添加することによって形成され、そのため層１２はウェハ１０のケイ素構造と同じ構造を保つことが可能である。この場合、層１２は非ドープされるかホウ素またはその他のドーパントによりドープされるのがよい。この場合のプラズマエッチングは二つの工程を持つ。第一のエッチングは、優先的にケイ素をエッチングして基板１０を除去し、第二のエッチングは、優先的に二酸化ケイ素をエッチングしてエッチング停止層１１を除去して、図１８Ａ及び図１８Ｂに図示された構造にする。もしも層１２が非ドープされるか適確な伝導性が提供されるほど十分にドープされない（例として、０．０５Ω−ｃｍ以下である）場合、薄い紐状導体１８−４を図１９に図示したように層１２の内部接触部１８−１、１８−２及び１８−３と接続する必要がある。一般的に、片持ち梁内に伝導性があることが好ましく、十分なドープがされるのと同様に、ジャイロスコープが検知する加速度事象に対応する自由な移動を片持ち梁ビーム上の紐状導体１２の存在が妨げてしまうために別れている紐状導体１８−１よりはむしろ内部接触部１８−１、１８−２及び１８−３を利用するのが望ましい。紐状導体１８−４を利用する場合には、片持ち梁ビーム上での影響が最小限になるように、高さ及び幅を可能な限り小型にする必要がある。図１Ａから図１５の実施例を再度記述すると、チタン／プラチナ／金層１８は接触部１８−１、１８−２及び１８−３が形成さた後に取り付けられ、それらは焼結されて、ホウ素ドープ片持ち梁１２とオーム結合が形成されるようにされた。特記事項として、焼結は、接触部間に紐状導体を用いていれば行わなくともよい。現在述べている紐状導体１８−４は片持ち梁とオーム結合を形成するための必要な工程のいくつかを除けるという利点を有する。
【００２８】
ケイ素ウェハ１０上に形成されるケイ素層１２には（ｉ）ホウ素ドープされまたは（ｉｉ）非ドープされ、またはその他の添加ドープされるのが分かる。ホウ素ドープされる場合には、層１２はエピタキシャル成長によって形成されるのが望ましい。層１２が非ドープされまたはその他の添加ドープされる場合には、基板１０上のエピタキシャル成長より他の方法によって形成されるのが望ましく、また薄いエッチング停止層１１が薄いケイ素層１２とケイ素基板またはウェハ１０間に形成されるのが望ましい。この構造は絶縁上ケイ素（ＳＯＩ）と呼ばれるが、絶縁上ケイ素の形成技術は本技術分野で良く知られているためここでは詳述しない。エッチング停止層１１が用いられる場合には、二酸化ケイ素層が１−２μｍの厚さを持つことが望ましく、作成例としては、ケイ素ウェハ１０内部に酸素を添加し、ケイ素ウェハ１０の露出面下部を被覆するエッチング停止層１１を形成し、同時に、薄ケイ素層１２をその露出面に隣接することにより作成される。このエッチング停止層１１はウェハ１０から片持ち梁ビームを前述した二つの工程であるプラズマエッチング工程によって切り離される。層１２がホウ素ドープされる場合には、エピタキシャル層の抵抗値が１Ω−ｃｍ以下に減衰するドープされる。そうなる程度のホウ素ドープでエピタキシャル層１２は、その後のウェハ１０から片持ち梁ビーム１０を切り離すエチレンジアミンピロカテコールエッチングに抵抗できるため、エッチング停止層は必要ない。層１２のドープは層１２の抵抗値を０．０５Ω以下に減衰する程度が望ましい。
【００２９】
図示された構造が、大文字”Ｅ”に言及した場合について様々に説明している。しかしながら、この形状は特別な形状ではなく、層１２の片持ち梁形状から主として片持ち梁を形成するための好都合な機械的な補助を提供するので望ましいとしたものである。もちろん、片持ち梁１２周囲の補助的かつ結合的な構造物の形状はデザインの選択によって変えることも可能であり、大文字”Ｅ”の周形成に限定する必要はなく、便利な形状であれば、円周形、三角形を含めたその他の形状にデザインすることは構わない。
【００３０】
この記述にはチタン／プラチナ／金層についての詳細を含む。この専門用語は、チタン／プラチナ／金合板層はチタン、プラチナ及び金層が独立して構成されていることを述べており、当業者には認識されている。チタン層は密着を補助生成し、さらにプラチナ層が隣接層のケイ素の金内部への拡散を防止するように働く。他の密着層としてはクロムを及び／またはその他の拡散防止層としてはパラジウムが利用され、または代用として使用することができる。金内部にケイ素が移動しないようにするのが通常望ましく、金が接触部を形成する場合には、ケイ素が金との接触部において拡散する場合があるために露出面上に二酸化ケイ素を形成するのが通常であり、二酸化ケイ素は誘電性であり、金接触部における能力に対する影響は無視しても良いという機能を持つことから用いられる。以上から、拡散防止層はプラチナ及び／またはパラジウムが金接触部及びケイ素金属の隣接部間に使用するのが望ましい。しかしながら、実施例では拡散防止層の金／ケイ素共晶による形成は、あえて省略している。
【００３１】
学術名で、金／ケイ素または金−ケイ素は金及びケイ素の混合物を表わす。金及びケイ素は知られているように別々の層として溶着され、ケイ素は温度が上昇することで金に移動して、共晶を形成する。しかしながら、簡単な工業的手法では、金／ケイ素共晶は、ケイ素層の金層への移動が特に金／ケイ素層形成に依存している上記の実施例を除いては、混合物として溶着されるのが望ましい。
【００３２】
様々な異なったマイクロ・エレクトロ・メカニカル装置を実施例として上述した。さらなる様々な実施例については上述した技術に基づいて当業者が確実に考えることができる。しかしながら、全ての場合において、基板４が片持ち梁ビーム形成部２と厚力及び望ましくは熱を加えて一緒にされ、二つの構造部２、４の露出層との間において共晶ボンディングによる結合が起こるのが望ましい。ボンディングは共晶的でなく行われる代わりになされても良いが、その場合には高温を必要とする。たいてい高温における組立工程は減らされる及び／または除かれるのが望ましいために、二つの構造部２、４間のボンディングは共晶で行われるのが望ましく、共晶ボンディングは対面したケイ素層及び金／ケイ素層間で起こるのが望ましい。
【００３３】
作動中、側部電極は片持ち梁ビーム上で力を帯び、それに応じて構造物の側面に沿って交差をして振動する。ジャイロスコープセンサーがその軸（例として片持ち梁ビームの軸）の周囲を回転する時に、通常コリオリの力が基板の水平方向に作られる。この力はサーボ・ループ内の制御電極によって振動トンネリング電流として検出される。サーボ・ループは片持ち梁ビームの側面共鳴周波数において力再釣り合い動作を行うための制御電極電圧の振動によって反応する。側部駆動電極は第一の基板上の片持ち梁ビームとともに作成されるのが望ましく、片持ち梁ビームが第二の基板に設置されるのと同時に第二の基板にボンディングされるのが望ましい。これにより片持ち梁ビームと側部電極間の高い位置決め精度が得られる。
【００３４】
最適な実施例に重点をおいて本発明を述べたが、当業者においては随時改良が可能である。付加請求項を除き、本発明は前述したものに限られない。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】
本発明に係る、マイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープの片持ち梁ビームの形成部分に関する第一実施例の構成図である。
【図１Ｂ】
本発明に係る、図１Ａに対応する片持ち梁ビームの形成部分に関する形成時の一段階を示す平面図である。
【図２Ａ】
本発明に係る、マイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープの片持ち梁ビームの形成部分に関する第一実施例の構成図である。
【図２Ｂ】
本発明に係る、図２Ａに対応する片持ち梁ビームの形成部分に関する形成時の一段階を示す平面図である。
【図３Ａ】
本発明に係る、マイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープの片持ち梁ビームの形成部分に関する第一実施例の構成図である。
【図３Ｂ】
本発明に係る、図３Ａに対応する片持ち梁ビームの形成部分に関する形成時の一段階を示す平面図である。
【図４Ａ】
本発明に係る、マイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープの片持ち梁ビームの形成部分に関する第一実施例の構成図である。
【図４Ｂ】
本発明に係る、図４Ａに対応する片持ち梁ビームの形成部分に関する形成時の一段階を示す平面図である。
【図５Ａ】
本発明に係る、マイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープの片持ち梁ビームの形成部分に関する第一実施例の構成図である。
【図５Ｂ】
本発明に係る、図５Ａに対応する片持ち梁ビームの形成部分に関する形成時の一段階を示す平面図である。
【図６Ａ】
本発明に係る、マイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープの片持ち梁ビームの形成部分に関する第一実施例の構成図である。
【図６Ｂ】
本発明に係る、図６Ａに対応する片持ち梁ビームの形成部分に関する形成時の一段階を示す平面図である。
【図７Ａ】
本発明に係る、ジャイロスコープの基板部分の構成工程における切断図である。
【図７Ｂ】
本発明に係る、図７Ａに対応する基板部分の構成工程における平面図である。
【図８Ａ】
本発明に係る、ジャイロスコープの基板部分の構成工程における切断図である。
【図８Ｂ】
本発明に係る、図８Ａに対応する基板部分の構成工程における平面図である。
【図９Ａ】
本発明に係る、ジャイロスコープの基板部分の構成工程における切断図である。
【図９Ｂ】
本発明に係る、図９Ａに対応する基板部分の構成工程における平面図である。
【図１０Ａ】
本発明に係る、ジャイロスコープの基板部分の構成工程における切断図である。
【図１０Ｂ】
本発明に係る、図１０Ａに対応する基板部分の構成工程における平面図である。
【図１１Ａ】
本発明に係る、ジャイロスコープの基板部分の構成工程における切断図である。
【図１１Ｂ】
本発明に係る、図１１Ａに対応する基板部分の構成工程における平面図である。
【図１２】
本発明に係る、片持ち梁ビーム形成部と基板部分とを組合わせ、望ましい共晶ボンディングを利用して互いのボンディングが行われた図である。
【図１３】
図１３は、片持ち梁ビーム形成部と基板部分とを組合わせ、望ましい共晶ボンディングを利用して互いのボンディングが行われた図である。
【図１４Ａ】
本発明に係る、完成したマイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープの切断図である。
【図１４Ｂ】
本発明に係る、完成したマイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープの平面図である。
【図１５】
本発明に係る、完成したマイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープの切断図である。
【図１６】
本発明に係る、片持ち梁ビームがエッチング停止層上に形成されており、また基板部分が組み合わされて、望ましい共晶ボンディングによってボンディングされている、片持ち梁形成部の加減調節の図である。
【図１７】
本発明に係る、片持ち梁ビームがエッチング停止層上に形成されており、また基板部分が組み合わされて、望ましい共晶ボンディングによってボンディングされている、片持ち梁形成部の加減調節の図である。
【図１８Ａ】
本発明に係る、完成したマイクロ・エレクトロ・メカニカル・ジャイロスコープの断面図である。
【図１８Ｂ】
本発明に係る、図１８Ａの平面図である。
【図１９】
本発明に係る、相対的に小型の紐状導線が片持ち梁ビーム上に提供されている、加減調節の図である。
【図１Ａ】
2004505260.tif 000003
【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
2004505260.tif 000021
【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
2004505260.tif 000029
【図１６】
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【図１７】
2004505260.tif 000031
【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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