[發明專利]構建到半導體集成電路中的電器件

有效

• 申請號: 200910003276.4
• 申請日: 2009-02-01
• 公開（公告）號: CN101492149A
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發明（設計）人: 小島章弘;杉崎吉昭;下岡義明
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: B81B7/02
• 分類號: B81B7/02;H01L23/31;H01L21/56
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 楊曉光;于 靜

相關申請的交叉引用

本申請基于并要求2008年1月25日提交的在先日本專利申請 No.2008-15510以及2008年10月31日提交的No.2008-282499的優先權， 在此引入其整個內容作為參考。

技術領域

本發明涉及一種構建到半導體集成電路中的電器件及其制造方法。

背景技術

由于微機電系統(MEMS)是具有可動部的功能元件，所以MEMS 需要腔體來作為可動部的操作空間，并且該腔體被氣密密封，以便防止外 部空氣侵入以及保護功能元件。

通過在基底上蝕刻犧牲膜形成腔體，在腔體中氣密密封功能元件，這 已經是公知常識了。就在JP?2006-7459中公開的功能元件而言，硅基底上 的功能元件被犧牲膜覆蓋，并且形成在犧牲膜上具有開口的抗蝕劑膜。通 過該開口蝕刻犧牲膜，通過犧牲膜形成該腔體，并且將功能元件容納在該 腔體中。此后，由于在犧牲膜上形成氮化硅膜，所以該開口被密封，然后 氣密密封該腔體的內部。

然而，在JP?2006-7459中公開的技術中，由于氮化硅膜對硅基底具有 強壓縮力，所以用于形成腔體的抗蝕劑膜發生形變，并且腔體隨時間推移 而發生形變。

通過讓用于密封開口的氮化硅膜減薄，可以降低膜的應力。然而，在 氮化硅膜減薄的情況下，需要讓開口的尺寸足夠小，以便防止氮化硅膜從 開口落入腔體中以及密封開口。因此，該技術的問題在于，將犧牲膜從尺 寸小的開口去除需要花費大量時間，并且因蝕刻不足會導致犧牲膜殘留在 腔體中。因此，希望提供一種具有更高可靠性的電器件。

發明內容

根據本發明的第一個方面，提供一種電器件，包括：基底，配置為包 括功能元件；絕緣的第一膜，配置為與基底一起形成容納功能元件的腔體 并且包括多個通孔；絕緣的第二膜，配置為覆蓋所述多個通孔，絕緣的第 二膜形成在第一膜上，并且透氣性高于第一膜的透氣性；絕緣的第三膜， 配置為至少形成在第二膜上，絕緣的第三膜的透氣性低于第二膜的透氣性； 以及絕緣的第四膜，配置為形成在第三膜上，絕緣的第四膜的彈性高于第 三膜的彈性。

根據本發明的第二個方面，提供一種半導體器件，包括：基底，配置 為包括功能元件；絕緣的第一膜，配置為形成在基底上，絕緣的第一膜形 成容納功能元件的腔體并且包括多個通孔；絕緣的第二膜，配置為形成在 通孔中，絕緣的第二膜覆蓋所述多個通孔中的每一個，并且透氣性高于第 一膜的透氣性；絕緣的第三膜，配置為形成在第一膜和第二膜上，絕緣的 第三膜的透氣性低于第二膜的透氣性；以及絕緣的第四膜，配置為形成在 第三膜上，絕緣的第四膜的彈性高于第三膜的彈性。

根據本發明的第三個方面，提供一種電器件的制造方法，包括以下步 驟：在具有功能元件的基底上形成具有多個通孔的絕緣的第一膜，第一膜 與基底一起形成容納功能元件的腔體；在第一膜上形成覆蓋所述多個通孔 的絕緣的第二膜，絕緣的第二膜的透氣性高于第一膜的透氣性；在形成第 二膜之后，將腔體中的水蒸氣釋放到第二膜的外部；在釋放水蒸氣之后， 在第二膜上形成絕緣的第三膜，絕緣的第三膜的透氣性低于第二膜的透氣 性；以及在第三膜上形成絕緣的第四膜，絕緣的第四膜的彈性高于第三膜 的彈性。

附圖說明

圖1是示出本發明的第一實施例的電器件的橫截面圖；

圖2A-4B是依次示出第一實施例的電器件的制造方法的原理的橫截面 圖；

圖5是示出第一實施例的變型例的電器件的制造方法的原理的橫截面 圖；

圖6A-6C是依次示出第一實施例的變型例的電器件的制造方法的原理 的橫截面圖；

圖7A-7C是依次示出第二實施例的電器件的制造方法的原理的橫截面 圖；

圖8是示出第二實施例的電器件的制造方法的原理的橫截面圖；

圖9是示出應用于本發明的電器件的材料的特征的視圖；

圖10是示出具有本發明的實施例的另一個電極單元的電器件的橫截 面圖；

圖11是示出具有本發明的實施例的另一個電極單元的電器件的橫截 面圖；以及

圖12是示出具有本發明的實施例的另一個電極單元的電器件的橫截 面圖。

具體實施方式

下面，將參照附圖來說明本發明的實施例。

[第一實施例]