第1の外側層102と、第1の組のMEMSデバイス122、123を含む第1のデバイス層108であり、前記第1の外側層102に接合される、第1のデバイス層108と、第2の外側層106と、第2の組のMEMSデバイス120、121を含む第2のデバイス層110であり、前記第2の外側層106に接合される、第2のデバイス層110と、第1の側と、前記第1の側と反対側の第2の側とを有する中央層104であり、前記第1の側が前記第1のデバイス層108に接合され、前記第2の側が前記第2のデバイス層110に接合される、中央層104と、を備える微小電気機械システムMEMSデバイス。前記第1の組のMEMSデバイス122、123が第1の組の加速度計および第1の組のジャイロスコープを含み、前記第2の組のMEMSデバイス120、121が第2の組の加速度計および第2の組のジャイロスコープを含み、前記第1の組のジャイロスコープおよび前記第2の組のジャイロスコープが第1の雰囲気タイプ中で気密封止され、前記第1の組の加速度計および前記第2の組の加速度計が第2の雰囲気タイプ中で気密封止される、請求項1に記載のMEMSデバイス。MEMSデバイスを形成する方法であって、第1のデバイス層108を第1の外側層102に接合するステップであり、前記第1のデバイス層108が第1の組のMEMSデバイス122、123を含む、ステップと、第2のデバイス層110を第2の外側層106に接合するステップであり、前記第2のデバイス層110が第2の組のMEMSデバイス120、121を含む、ステップと、中央層104を前記第1のデバイス層108および前記第2のデバイス層110に接合するステップと、を含む、方法。0003本発明の実施形態は3層チップスケールMEMSデバイスのためのシステムおよび方法を提供し、以下の明細書を読みかつ検討することによって理解されるであろう。0004微小電気機械システムMEMSデバイスのためのシステムおよび方法が提供される。一実施形態では、システムは、第1の外側層と、第1の組のMEMSデバイスを含む第1のデバイス層とを備え、第1のデバイス層は第1の外側層に接合される。システムは、第2の外側層と、第2の組のMEMSデバイスを含む第2のデバイス層とをさらに備え、第2のデバイス層は第2の外側層に接合される。さらに、システムは、第1の側と、第1の側と反対側の第2の側とを有する中央層を備え、第1の側は第1のデバイス層に接合され、第2の側は第2のデバイス層に接合される。0005図面は例示的な実施形態のみを示し、したがって発明の範囲を限定するものと考えるべきでないことを理解した上で、例示的な実施形態は添付図面を使用して追加の特定性および詳細とともに説明される。0015一般的な方法に従って、記載された様々な特徴は、正しい縮尺で描かれるのではなく、例示的実施形態に関する特定の特徴を強調するように描かれる。0016以下の詳細な説明では、本発明の一部を形成し、実例として特定の例示的実施形態を示す添付図面を参照する。しかし、他の実施形態を利用することができ、論理的、機械的、および電気的な変更を行うことができることが理解されるべきである。さらに、描かれた図および明細において提示される方法は、個々のステップが行われ得る順序を限定するものと解釈されるべきではない。したがって、以下の詳細な説明は限定的な意味で解釈されるべきではない。0017本開示の実施形態は、高性能を維持する小さいIMUを製作するためのシステムおよび方法を提供する。IMUの多数の構成要素およびエレクトロニクスを統合するために、微小電気機械システムMEMSジャイロスコープおよび加速度計は支持ガラスの3つの異なる層の間に密封される。3つのガラスウェハ間にMEMSジャイロスコープおよび加速度計を配置することにより、所望の性能を維持しながらIMUによって占められる体積を低減することが可能になる。0018図1は、3層チップスケールMEMSシステム100の一実施形態の図である。MEMSシステム100は、多数のMEMSデバイスを囲む3つの積層層を含む。例えば、MEMSシステム100の3つの積層層は、第1のデバイス層108および第2のデバイス層110を囲む第1の外側層102、第2の外側層106、および中央層104を含む。第1の外側層102、第2の外側層106、および中央層104の積層方位はMEMSシステム100の厚さに対する面積の比を減少させ、それにより、MEMSシステム100の硬さが増加する。硬さが増加すると、外部衝撃、振動、またはMEMSシステムと周囲材料との間の熱膨張不整合によって誘起される誤差の影響を受けやすいMEMSデバイスの性能が劣化することがある歪みを低減することができる。硬さをさらに増加させるために、第1の外側層102、第2の外側層106、および中央層104は、ガラスなどの硬質な材料、または他の硬質な非導電性材料から製作される。0019いくつかの実施形態では、第1の外側層102、第2の外側層106、および中央層104は、MEMSデバイスの動作を支持するために、凹部と、支持電極および相互接続とを含む。例えば、第1の外側層102の内向きの表面は、第1のデバイス層108の動作を支持するために、凹部130と、その中に形成された電極および相互接続とを有する。さらに、第2の外側層106の内向きの表面は、第2のデバイス層110の動作を支持するために、凹部133と、その中に形成された電極および相互接続とを有する。第1の外側層102に面する中央層104の表面は、第1のデバイス層108の動作を支持するために、凹部131と、その中に形成された金属相互接続とを有する。さらに、第2の外側層106に面する中央層104の表面は、第2のデバイス層110の動作を支持するために、凹部132と、その中に形成された電極および相互接続とを有する。0020さらなる実施形態では、MEMSシステム100は慣性測定ユニットIMU内の慣性センサアセンブリISAである。MEMSシステム100がISAである場合、MEMSシステム100は、MEMSシステム100の回転および加速度を感知するための加速度計およびジャイロスコープを含む。いくつかの実施態様では、MEMSシステムは、3つの直交軸に沿った加速度を感知する3つの加速度計と、3つの直交軸のまわりの回転を感知する3つのジャイロスコープとを含む。第1のデバイス層108および第2のデバイス層110は組み合わされたとき3つの加速度計と3つのジャイロスコープとを含む。したがって、一実施形態では、第1のデバイス層108は第1の組のジャイロスコープ122と第1の組の加速度計123とを含み、第2のデバイス層110は第2の組のジャイロスコープ120と第2の組の加速度計121とを含む。0021いくつかのMEMSデバイスは異なる雰囲気タイプ中で動作するように設計される。例えば、第1および第2の組のジャイロスコープ120、122は真空雰囲気タイプ中で動作するように設計され、一方、第1および第2の組の加速度計121、123はガス雰囲気タイプ中で動作する。第1のデバイス層108および第2のデバイス層110が異なる雰囲気タイプ中で動作する異なるMEMSデバイスを含む場合、第1のデバイス層108は封止部112を含み、第2のデバイス層110は、デバイス層内で互いに異なるデバイスを密閉して分離する封止部113を含む。さらに、外部環境の空気からMEMSデバイスを密閉して分離するために、第1のデバイス層108は外部封止部109を含み、第2のデバイス層110は外部封止部111を含む。0022少なくとも1つの実施形態では、MEMSシステム100は、第1のデバイス層108および第2のデバイス層110のMEMSデバイスの少なくとも一部の真空環境を維持するためにゲッタ118を含む。いくつかの実施態様では、ゲッタ118は外側層102、106、または中央層104のいずれかの凹部に配置され、ゲッタ118は、第1および第2の組のジャイロスコープ120、122を有する連続的空気空洞内にある。代替の実施形態では、チャネル114が第1の外側層102に配置され、チャネル115が中央層104に配置され、その結果、第1および第2の組のジャイロスコープ120、122を囲む凹部区域に関連するチャネル114および115が連続的空気空洞を形成し、その結果、ゲッタ118は連続的空気空洞によって囲まれたMEMSデバイスの真空を維持することができる。0023いくつかの実施形態では、MEMSシステム100内の密閉体積と外部環境との間の雰囲気タイプの交換を妨げるように、封止層116がMEMSシステム100の外部表面に取り付けられる。1つの実施態様では、封止層116は、チャネル114および115を通して第1および第2の組のジャイロスコープ120および122を囲む連続的空気空洞に露出されるゲッタ118をさらに含む。したがって、ゲッタ118に関連する封止層116はMEMSシステム100を封止し、真空を維持する。さらに、MEMSシステム100は封止層116内に代替の電気デバイスを含む。いくつかの実施形態では、封止層116は外側層に接合されたシリコン層であり、MEMSシステム100を別のデバイスまたはプリント回路板などの表面に取り付ける表面を提供する。0024さらなる例示的実施形態では、MEMSシステム100は、デバイス層への電子接続を可能にするビア接続140を含む。1つの実施態様では、ビア接続140は、ドリルまたはマイクロアブレーションにより外側層を通る孔を生成することによって形成される。孔がデバイス層の一部の中に形成され、ビア接続140がデバイス層の一部に接続される場合、孔は、外側層と電極および金属相互接続との間の電気接続を行うために導電性材料で充填される。0025MEMSシステム100に関連して上述したように形成されたISAは小さくかつ頑強なISAを備える。例えば、ゲッタ116は、MEMSデバイスを含む凹部にではなく封止層116の未使用部分に堆積され、それにより、MEMSシステム100のサイズを増加させることなく効率的なゲッタリングを可能にする。さらに、個別の層は各々、厚さに対する面積の小さい比により積層ISAが非常に堅いチップになり、性能を劣化させる歪みおよび温度変化に敏感でなくなるので、チップ剛性を犠牲にすることなく薄くすることができる。0026図2は、一実施形態による3層チップスケールMEMSデバイスの製作プロセス200を示す図である。上述のように、図1に関連して、MEMSシステム100は第1の外側層102を含む。第1の外側層102は図2に示された第1の外側層202と同様である。製作プロセス200は、MEMSデバイスの動作を支持するために、ガラスウェハに凹部230をエッチングし、次に、凹部区域上に電極および相互接続金属をパターン化することによって第1の外側層202を生成する。さらに、製作プロセス200は、図1で説明した中央層104と同様である中央層204を製作する。製作プロセス200が、第1の外側層202で行われたように単一の表面に凹部と電極および相互接続とを形成するのと比較して、中央層204の2つの反対側の表面に凹部231、232と支持電極および相互接続金属とを形成する点で製作プロセス200は第1の外側層202とは違うように中央層204を形成する。0027製作プロセス200は、さらに、第1のデバイス層208を形成する。第1のデバイス層208は図1の第1のデバイス層108と同様であり、製作プロセス200は通常のMEMSプロセスを使用して第1のデバイス層208を形成する。例えば、製作プロセス200は支持シリコン基板上にエピタキシャル層を堆積させる。次に、プロセス200は、第1のデバイス層208のMEMSデバイス222、223と封止部212および209とをエピタキシャル層中にパターン化する。エピタキシャル層がパターン化されると、プロセス200は、第1のデバイス層208を含むエピタキシャル層を第1の外側層202に接合する。いくつかの実施態様では、プロセス200は、第1のデバイス層208を含むエピタキシャル層に第1の外側層202を陽極接合を使用して接合する。エピタキシャル層が第1の外側層202に接合されると、プロセス200はエピタキシャル層から支持シリコン基板を除去する。支持シリコン基板が除去されると、第1の外側層208内のMEMSデバイス222および223は第1の外側層202に固定されながら自由に移動できるようになる。0028製作プロセス200が第1のデバイス層208を第1の外側層202に接合すると、プロセス200は、さらに、中央層204を第1のデバイス層208に接合する。いくつかの実施態様では、プロセス200は、中央層204を第1のデバイス層208に接合する前に中央層204の両側に凹部231、232を形成し、電極および相互接続をパターン化する。代替として、プロセス200は、中央層204を第1のデバイス層208に接合する前に中央層204の一方の側に凹部231を形成し、電極および相互接続をパターン化し、中央層204が第1のデバイス層208に接合された後に中央層204の他方の側に凹部232を形成し、電極および相互接続をパターン化する。さらに、1つの実施態様では、プロセス200は、ガス環境で中央層204の第1のデバイス層208への接合を行う。中央層204の第1のデバイス層208への接合がガス環境で行われる場合、第1のデバイス層208の封止部212および209は第1のデバイス層208のMEMSデバイスをガス雰囲気タイプ中で気密封止する。0029製作プロセス200が中央層204を第1のデバイス層208に接合し、中央層204の両方の表面がパターン化され、凹部を作られると、プロセス200は第2のデバイス層210を中央層204に接合する。プロセス200は、第1のデバイス層208の製作に関して説明した同じ方法を使用して第2のデバイス層210を製作する。第2のデバイス層210が中央層204に接合されると、プロセス200は第2の外側層206を第2のデバイス層210に接合する。中央層204の第1のデバイス層210への接合と同様の方法で、プロセス200は第2の外側層206を第2のデバイス層210にガス環境で接合し、その結果、第2のデバイス層210のMEMSデバイスはガス雰囲気タイプ中で密封される。さらに、第1のデバイス層208および第2のデバイス層210内の別個のデバイスは封止部213によって互いに密閉して分離され、封止部211によって外部環境から気密封止される。0030MEMSシステムの多数の層が一緒に接合される場合、プロセス200は、真空などの非ガス雰囲気タイプ中で動作するように意図されるMEMSデバイスを含む第1のデバイス層208および第2のデバイス層210の区域の封を開ける。例えば、図2に示されるように、第2のデバイス層210のデバイス220および第1のデバイス層208のデバイス222は真空中で動作するように設計される。デバイス220およびデバイス222の封を開けるため、プロセス200は、デバイス220および222を囲む連続的空洞を形成するために第1の外側層202および中央層204を通って延びるチャネル214および215をマイクロアブレーション、ドリルなどにより形成し、連続的空洞を外部環境に接続する。いくつかの実施態様では、チャネル214および215は、第1の外側層202および第2の外側層206が第1のデバイス層208および第2のデバイス層210に接合される前に形成される。外部環境が真空である場合、連続的空洞内にある雰囲気タイプは、デバイス221および223を囲むガス雰囲気タイプと異なるようになる。代替として、チャネルは、第1の外側層202および第2の外側層206の両方に、または第2の外側層206に形成される。デバイス220および222がチャネル214の生成によって封を開けられると、MEMSシステム100は真空環境に配置され、その環境がデバイス220および222を囲む連続的空洞内から空気を排気する。いくつかの実施形態では、空気が連続的空洞内から排気されると、チャネル214は連続的空洞の真空を維持するために密封される。さらなる実施形態では、図1に記載されたような封止層116を使用して、外部環境からチャネル214を密封し、ゲッタ118の使用により真空を維持する。チャネル214が密封されると、デバイス220および222は真空で動作し、デバイス221および223はガス環境で動作する。0031いくつかの実施形態では、封止層はチャネル214の開口を覆うように取り付けられる。封止層は、図1の封止層116に関して上述した封止層と同様である。いくつかの実施態様では、プロセス200はシリコンから封止層116を製作し、封止層116を下部のデバイス層202に陽極接合する。封止層116はゲッタ118を含んでいるので、封止層116が下部のデバイス層202に陽極接合されるとき、封止層116を下部のデバイス層202に接合している間に生成された熱がゲッタ118を活性化し、その結果、ゲッタ118はリフレッシュされた表面を有し、ゲッタ118が連続的空洞内に存在するガスを吸収して連続的空洞からガスを除去する。0032いくつかの実施態様では、製作プロセス200は大きいガラスウェハで行われる。したがって、プロセス200は、一緒に連結されたMEMSデバイスの大量のバッチを生成する。個々のデバイスを製作するために、大きいウェハは個々のデバイスに単品化される。0033図3は、一実施形態による3層チップスケールMEMSデバイスの製作プロセス300を示す図である。製作プロセス300は、図2において第1の外側層202、第2の外側層206、および第1のデバイス層208に関して説明したような第1の外側層302、第2の外側層306、および第1のデバイス層308を製作する。製作プロセス300は、シリコン基板およびエピタキシャル層を生成することによって第2のデバイス層310を形成する。第2のデバイス層310のデバイスのパターンがエピタキシャル層にエッチングされる。次に、エピタキシャル層が中央層304に接合される製作プロセス200とは対照的に、製作プロセス300は、エピタキシャル層を第2の外側層306に陽極接合を使用して接合する。エピタキシャル層が第2の外側層306に接合されると、シリコン基板は除去され、動作のためにデバイスは自由になる。第1のデバイス層308が第1の外側層302に接合され、第2のデバイス層310が第2の外側層306に接合されると、製作プロセス300は、中央層304の両側に凹部331、332と支持電極および相互接続とを形成することによって中央層304を製作する。中央層304が形成されると、製作プロセス300は中央層304を第1のデバイス層308および第2のデバイス層310の両方に接合する。0034いくつかの実施形態では、製作プロセス300は、デバイス320~323がすべて真空環境内で囲まれるように中央層304を第1のデバイス層308および第2のデバイス層310に真空の存在下で接合する。代替として、製作プロセス300は、デバイス320~323がすべてガス環境内で囲まれるように中央層304を第1のデバイス層308および第2のデバイス層310にガス環境で接合する。しかし、加速度計などのいくつかのデバイスは、ガス環境で動作するように設計される。例えば、デバイス321および323はガス環境で動作するように設計される。デバイス321および323をガス環境で囲むために、プロセス300は第1の外側層302および中央層304を通って延びるチャネル314および315をマイクロアブレーション、ドリルなどにより形成してデバイス320および322を囲む連続的空洞を形成し、連続的空洞を外部環境に接続する。製作プロセス300がチャネル314および315を生成すると、連続的空洞は連続的空洞をMEMSシステムの外部雰囲気に露出しながらデバイス321および323を囲む。連続的空洞によって囲まれたデバイス321および323が、デバイス320および322を取り囲む雰囲気タイプと異なる外部雰囲気に露出される場合、ハンダ、キャップ、または堆積薄膜などの栓327がチャネル314を封止し、所望の雰囲気内にデバイス321および323を維持する。例えば、デバイス321および323が加速度計である場合、プロセス300はチャネル314を形成してデバイス321および323をガス雰囲気タイプに露出し、次に、ガス雰囲気タイプを含む連続的空気空洞を密封するために栓327を配置する。0035図4A~4Dは、3層MEMSデバイス中の様々なゲッタおよびチャネル構成を示す図である。図4Aは、チャネル414aおよび415aが異なる水平場所で第1の外側層402aおよび中央層404aを通って延びる一実施形態を示す。第1のデバイス層および中央層を通るチャネルが互いに直上にあった図1~3に示された実施形態とは対照的に、第1の外側層402aのチャネル414aは第1の外側層402aの中央に隣接して配置される。対照的に、中央層404aのチャネル415aは中央層404aの縁部に隣接して配置される。チャネル414aは、チャネル415aの中央層404aの場所とは異なる第1の外側層402aの場所に配置されるが、チャネル414aおよびチャネル415aの両方はデバイス420および422aを囲み、さらに封止層416aのゲッタ418aにアクセスする連続的空洞の一部である。0036図4Bは、第1のデバイス層408bが第1のタイプのMEMSデバイスを含み、第2のデバイス層410bが第2のタイプのMEMSデバイスを含む一実施形態を示す。例えば、いくつかの実施形態では、MEMSシステムがISAである場合、第1のデバイス層408bはジャイロスコープを含み、一方、第2のデバイス層410bは加速度計を含む。いくつかの実施形態では、封止部412bはMEMSシステムの各デバイスを密閉して分離し、その結果、連続的空気空洞がない。同じタイプのデバイスが同じデバイス層408bまたは410bに配置され、封止部が個別のデバイスを互いに密閉して分離している場合、別個のチャネル414bおよび415bが、デバイス層に含まれたデバイスを外部環境に露出するために外側層を通って延びる。例えば、製作プロセスは第1の外側層402bにチャネル414bを形成し、第1のデバイス層408bのデバイス422bを囲む連続的空気空洞を形成する。さらに、製作プロセスは第1の外側層402bのチャネル415bを形成し、第1のデバイス層408bのデバイス423bを囲む連続的空気空洞を形成する。いくつかの実施態様では、チャネル414bおよび415bの両方は、ゲッタ418bを含む封止層416bにより密封され、ゲッタ418bはチャネル414bおよび415bを通して連続的空気空洞に露出される。0037図4Cは、第1のデバイス層408cが第1のタイプのMEMSデバイスを含み、第2のデバイス層410cが第2のタイプのMEMSデバイスを含む一実施形態を示す。例えば、いくつかの実施形態では、MEMSシステムがISAである場合、第1のデバイス層408cはジャイロスコープを含み、一方、第2のデバイス層410cは加速度計を含む。デバイス層が単一のデバイスタイプを含むいくつかの実施態様では、デバイス層のデバイスは連続的空洞によって囲まれる。例えば、デバイス422cおよび423cは単一の連続的空洞によって囲まれる。単一の連続的空洞がデバイス層のすべてのデバイスを囲む場合、外側層を通る単一のチャネル414により、製作プロセスは連続的空洞内に含まれる雰囲気タイプを変更することができる。例えば、連続的空洞内の所望の雰囲気が真空である場合、チャネル414cは連続的空洞内に存在するいかなるガスも除去できるようにする。ガスが除去されると、ゲッタ418cをもつ封止層416cが第1の外側層に402cに接合され、デバイス422cおよび423cを含む連続的空洞内の真空が維持される。0038図4Dは、多数のチャネルを使用して多数のゲッタにアクセスする一実施形態を示す。いくつかの実施形態では、各デバイスは封止部412dにより他のデバイスから気密封止される。異なるチャネルは、第1の外側層402dまたは第2の外側層406dのいずれかにより異なる場所に配置することができる。例えば、チャネル414dおよび415dは第1のデバイス層402dを通って延び、チャネル414dは、デバイス422dを囲む連続的空洞の一部を形成し、チャネル415dは、デバイス423dを囲む連続的空洞の一部を形成する。さらに、チャネル414dおよび415dはそれぞれの連続的空洞を異なるゲッタ419dおよび418dに露出する。例えば、チャネル414dは、デバイス422dを囲む連続的空洞をゲッタ419dに露出し、チャネル415dは、デバイス423dを囲む連続的空洞をゲッタ418dに露出する。0039図5は、一実施形態による3層IMUを組み立てる例示の方法500の流れ図である。方法500は、MEMSジャイロスコープ層が製作される502で始まる。例えば、製作プロセスは、デバイスが真空雰囲気タイプ内で動作するように設計されるジャイロスコープで構成される第1のデバイス層を組み立てる。製作プロセスは、当技術分野で知られているプロセスを使用してMEMSジャイロスコープを生成する。例えば、製作プロセスはシリコン基板上にエピタキシャル層を堆積させる。エピタキシャル層が堆積されると、製作プロセスはエピタキシャル層にMEMSジャイロスコープをパターン化する。さらに、ジャイロスコープ層のジャイロスコープは3つの直交軸のまわりの回転を感知することができる。0040方法500は、MEMS加速度計層が製作される504に進む。例えば、製作プロセスは、デバイスがガス雰囲気タイプ内で動作するように設計される加速度計で構成される第2のデバイス層を組み立てる。製作プロセスは、当技術分野で知られているプロセスを使用してMEMS加速度計を生成する。例えば、製作プロセスはシリコン基板上にエピタキシャル層を堆積させる。エピタキシャル層が堆積されると、製作プロセスはエピタキシャル層にMEMS加速度計をパターン化する。さらに、加速度計層の加速度計は3つの直交軸に沿った加速度を感知することができる。0041方法500は、ジャイロスコープ層が第1の外側ガラスウェハに接合される506に進む。例えば、ジャイロスコープ層は、凹部、電極、および相互接続が第1の外側ガラスウェハの表面に形成されている第1の外側のガラスウェハに接合される。第1の外側ガラスウェハの表面に形成された凹部と電極および相互接続とはジャイロスコープ層のジャイロスコープの動作を支持する。いくつかの実施形態では、ジャイロスコープ層を第1の外側ガラスウェハに接合するために、パターン化されたジャイロスコープを含むエピタキシャル層は第1の外側ガラスウェハに陽極接合される。エピタキシャル層が第1の外側ガラス層に接合されると、MEMSシステムの動作のために、エピタキシャル層を支持したシリコン基板が除去されてジャイロスコープは自由になる。0042方法500は、加速度計層が第2の外側ガラスウェハに接合される508に進む。例えば、加速度計層は、凹部と電極および相互接続とが第2の外側ガラスウェハの表面に形成されている第2の外側のガラスウェハに接合される。第2の外側ガラスウェハの表面に形成された凹部と電極および相互接続とは加速度計層の加速度計の動作を支持する。いくつかの実施形態では、加速度計層を第2の外側ガラスウェハに接合するために、パターン化された加速度計を含むエピタキシャル層が第2の外側ガラスウェハに陽極接合される。エピタキシャル層が第2の外側ガラス層に接合されると、MEMSシステムの動作のために、エピタキシャル層を支持したシリコン基板が除去されて加速度計は自由になる。0043方法500は、中央ガラスウェハが真空環境でジャイロスコープ層に接合される510に進む。いくつかの実施形態では、ジャイロスコープは真空環境で動作するように設計される。MEMSシステム内に真空環境を生成するために、中央ガラスウェハは真空環境でジャイロスコープ層に接合される。中央ガラスウェハがジャイロスコープ層に接合するとき、やはりジャイロスコープ層に接合されている第1の外側ガラスウェハと中央ガラスウェハとが組み合わされて、真空環境を維持するジャイロスコープのまわりの密封した空洞が生成される。0044方法500は、中央ガラスウェハがガス環境で加速度計層に接合される512に進む。いくつかの実施形態では、加速度計はガス環境で動作するように設計される。MEMSシステム内にガス環境を生成するために、中央ガラスウェハはガス環境で加速度計層に接合される。中央ガラスウェハが加速度計層に接合するとき、やはり加速度計層に接合されている第2の外側ガラスウェハと中央ガラスウェハとが組み合わされて、ガス環境を維持する加速度計のまわりの密封した空洞が生成される。したがって、加速度計層の加速度計およびジャイロスコープ層のジャイロスコープは3層ISA内のそれぞれの環境で気密封止される。0045図6は、一実施形態による3層MEMSデバイスを組み立てる例示の方法600の流れ図である。方法600は、中央層がデバイス層に接合される602で始まる。デバイス層を製作するために使用されるエピタキシャル層および支持シリコン基板は図2に関して上述したように概ね製作される。デバイス層に関して、支持シリコン基板に接続されたエピタキシャル層が中央ウェハに陽極接合され、その後、支持シリコン基板が除去される。0046方法600は、所望の場所でデバイス層に接触するように外側層を通って延びる導管が外側層に形成される604に進む。デバイス層が外側層に接合される前に、所望の場所でデバイス層に接触するように外側層を通って延びる導管が外側層に生成される。所望の場所は、特定の雰囲気で動作するMEMSデバイスの場所に対応するいくつかの場所に配置される。例えば、デバイス層がジャイロスコープと加速度計との混合を含み、ジャイロスコープが真空環境で動作するように設計され、加速度計がガス環境で動作するように設計される場合、導管の所望の場所は、真空で動作するデバイスに対応するか、またはガス環境で動作するデバイスに対応する。0047方法600は、導管が導電性被覆で被覆される606に進む。例えば、導管の一方の側が導管の他方の側に電気的に接続されるように、金属が導管に堆積される。導管に導電性材料を堆積させることによって、外側層の導電性材料と接触するようになるデバイス層の表面は外側層の他の側に電気的に接続されることになる。0048方法600は、外側層およびデバイス層が第1の雰囲気中で一緒に陽極接合される608に進む。例えば、中央層に既に接合されているデバイス層はガス環境下で外側層に陽極接合される。デバイスがガス環境で接合される場合、デバイスが外側層の外部表面に電気的に接続される場所に隣接していない限り、陽極接合はガス環境でデバイス層のデバイスを密封することになる。導電性材料は、導電性材料がデバイス層に接触する場所と外側層の外部表面との間で短絡を生成するので、導電性材料で被覆された導管は、導管の場所でデバイス層が外側層に接合するのを妨げる。短絡は、陽極接合が導管の場所でデバイス層を外側層に密封するのを妨げ、それにより、導管の場所での気密封止の形成が妨げられる。したがって、導管の場所によって、デバイスのあるものは密封されるのが妨げられ、一方、他のものは所望の雰囲気タイプ中で密封されるのが可能になる。例えば、導管の場所がジャイロスコープの場所に対応し、雰囲気タイプがガス環境である場合、ジャイロスコープは陽極接合の後で密封されないままであるが、デバイス層の他のデバイスはガス環境で密封される。方法600は、導電性被覆の一部が除去される610に進む。例えば、デバイス層と外側層の外部表面との間の短絡を切断するために、導電性被覆の一部が導管内から除去される。次に、方法600は、外側層およびデバイス層が第2の雰囲気中で一緒に陽極接合される612に進む。例えば、短絡が除去され、元の陽極接合がガス環境で行われていた場合、デバイスは真空中に配置され、デバイスが真空の存在下にある間に陽極接合される。短絡が除去されているので、陽極接合は真空中でデバイス層の未封止部分を密封することになる。代替として、デバイス層の未封止部分は別のガス環境の存在下で密封される。したがって、デバイス層は外側層に密封され、個々のデバイスは所望の雰囲気タイプ中で密封される。0049図7は、一実施形態による3層MEMSデバイスを組み立てる例示の方法700の流れ図である。方法700は、外側層および中央層が形成される702で始まる。例えば、製作プロセスは、図2で説明したような第1の外側層202、中央層204、および第2の外側層206の生成に関して上述した同じプロセスを実質的に使用して外側層および中央層を生成する。方法700は、デバイス層が形成され、デバイス層が加速度計およびジャイロスコープを含む704に進む。同様に、製作プロセスは、図2で説明したような第1のデバイス層208および第2のデバイス210に関して上述した同じプロセスを実質的に使用してデバイス層を生成する。0050方法700は、ガス放出材料が、加速度計を含む空洞に露出されるように設計された区域の外側層および中央層に堆積される706に進む。ガス放出材料は、ある温度よりも上に加熱されたとき解離する物質である。例えば、デバイス層の加速度計の場所に対応する外側層および中央層の凹部区域に金属が堆積される。金属が堆積されると、製作プロセスはイオン注入を使用してアルゴンなどのガスを金属に注入する。0051方法700は、ガス放出材料中のガスが解離する閾値温度よりも低い温度でデバイス層が外側層に接合される708に進む。例えば、外側層、中央層、およびデバイス層は図2または3に関して上述したように互いに接合されるが、中央および外側層へのデバイス層の接合は、加速度計に隣接して配置されたガス放出材料からガスが解離する閾値温度よりも低い温度で行われる。さらに、接合は真空の存在下で行われ、その結果、デバイス層のデバイスは真空環境で密封される。0052方法700は、ガス放出材料の温度が閾値温度よりも上に上昇される710に進む。いくつかのデバイスの雰囲気タイプを変えるために、ガス放出材料の温度が上げられ、その結果、ガス放出材料のガスが解離し、雰囲気タイプを真空からガス環境に変更する。したがって、MEMSデバイスは、適切な動作雰囲気にデバイスを維持しながら3つの支持層内で動作する。0053図8A~8Dは、一実施形態による3層MEMSデバイスの様々な取り付け構成を示す図である。例えば、いくつかの実施形態では、製作プロセスがMEMSシステム800を組み立てたとき、デバイスがPCB板または他の取付け基板に取り付けられるようにするために、相互接続がデバイスの外側に沿って形成される。一実施形態では、ビアが、相互接続に接続するためにデバイス800内の電気構成要素から延びる。相互接続は、デバイスを多方位で取り付けることができるようにデバイス800の外面のまわりでビアを接続する。いくつかの実施態様では、ビアは、ガラス層上に堆積された金属膜をMEMSシステム800の外部表面に電気的に接続するためにガラス層に形成される導電性シリコンを含む。代替として、ビアは、ガラスリフロープロセスによりガラス層に形成されたチャネル内に配置される金属ポストを含む。一実施形態では、相互接続は、ガラス層を通り抜けることなしに第1および第2のMEMSデバイスに電気的に接続できるように第1および第2のデバイス層の外部表面の場所に接続する。0054図8Aは基盤854上に取り付けられたMEMSシステム800を示し、MEMSシステム800は、MEMSシステム800の封止層上の電気接触部に結合されるバンプボンド850により基盤854に電気的に接続される。例えば、MEMSシステム800の相互接続はMEMSシステム800のまわりを封止層の外部表面まで延びる。理由は、電気的接続が封止層の同じ下側にあり、MEMSシステム800が、MEMSシステム800に電気的に接続するバンプボンド850に取り付けられるからである。0055図8Bは基盤854上に取り付けられたMEMSシステム800を示し、MEMSシステム800は、MEMSシステム800の側面の電気接触部に結合されるワイヤボンド860により基盤854に電気的に接続される。例えば、相互接続がMEMSシステム800の側面にある場合、ワイヤボンド860は、MEMSシステム800の側面に配置された相互接続に電気的に接続するために基盤854から延びる。0056図8Cは基盤854上に取り付けられたMEMSシステム800を示し、MEMSシステム800は、MEMSシステム800の上部表面上の電気接触部に結合されるワイヤボンド870により基盤854に電気的に接続される。例えば、相互接続がMEMSシステム800の上部表面にある場合、ワイヤボンド870は、MEMSシステム800の上部表面に配置された相互接続に電気的に接続するために基盤854から延びる。0057図8Dは基盤854上に取り付けられたMEMSシステム801を示し、MEMSシステム801は、MEMSシステム801の側面に配置された封止層上の電気接触部に結合されるバンプボンド880により基盤854に電気的に接続される。例えば、MEMSシステム801の相互接続はMEMSシステム801のまわりをMEMSシステム801の側部表面に配置された封止層の外部表面まで延びる。理由は、電気的接続が封止層の外側表面にあり、MEMSシステム801が、MEMSシステム801に電気的に接続するバンプボンド880に取り付けられるからである。0058図9は、一実施形態による3層MEMSデバイスを組み立てる例示の方法900の流れ図である。方法900は、第1のデバイス層が第1の外側層に接合される902で始まる。例えば、第1の組のジャイロスコープおよび第1の組の加速度計を含む第1のデバイス層が第1の外側層に接合される。いくつかの実施態様では、第1の外側層は第1のデバイス層に陽極接合される。0059さらに、方法900は、第2のデバイス層が第2の外側層に接合される904に進む。例えば、第2の組のジャイロスコープおよび第2の組の加速度計を含む第2のデバイス層が第2の外側層に接合される。いくつかの実施態様では、第2の外側層は第2のデバイス層に陽極接合される。0060方法900は、中央層が第1のデバイス層および第2のデバイス層に接合される906に進む。さらに、方法900は、第1の組のMEMSデバイスおよび第2の組のMEMSデバイスの第1のMEMSデバイスが第1の雰囲気タイプ中で密封され、第1の組のMEMSデバイスおよび第2の組のMEMSデバイスの第2のMEMSデバイスが第2の雰囲気タイプ中で密封される908に進む。例えば、中央層が第1のデバイス層および第2のデバイス層に接合されるとき、中央層がガス雰囲気タイプ中でデバイス層に接合される。真空のような非ガス雰囲気タイプ中で他のデバイスを密封するために、MEMSデバイスの一部は非ガス雰囲気タイプに露出される。非ガス雰囲気タイプに露出している間に、デバイスは非ガス雰囲気タイプをデバイスの環境の状態に維持するために気密封止される。0061特定の実施形態が本明細書で図示および説明されたが、同じ目的を達成するように意図されたいかなる構成も提示された特定の実施形態と置き換えることができることが当業者には理解されよう。したがって、本発明は特許請求の範囲およびその均等物によってのみ限定されることが明白に意図される。