[發明專利]通過引入碳阻擋減小MEMS靜摩擦

有效

• 申請號: 201310692997.7
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN103864006A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: R·B·蒙特茲;R·F·斯蒂姆勒
• 申請（專利權）人: 飛思卡爾半導體公司
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 郭思宇

1.一種用于制造微機電系統（MEMS）器件的方法，所述方法包括：

在襯底之上形成第一多晶硅層;

在所述第一多晶硅層之上形成犧牲層，其中所述犧牲層包括通過使用四乙氧基硅烷（TEOS）氣體沉積的氧化硅；

在所述犧牲層之上形成第二多晶硅層;

退火所述第二多晶硅層，其中所述退火包括將所述第一多晶硅層和所述第二多晶硅層以及所述犧牲層加熱到足以減輕在所述第二多晶硅層中的應力的溫度；以及

在所述犧牲層與所述第一多晶硅層和所述第二多晶硅層中的一個或多個之間形成碳阻擋層，其中所述碳阻擋層在所述退火期間防止碳從所述犧牲層擴散到相鄰的多晶硅層。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述碳阻擋層包括硅氮化物或硅-鍺-碳之一。

3.根據權利要求1所述的方法，其中形成所述碳阻擋層包括：

沉積所述碳阻擋層到大約45nm或更大的厚度。

4.根據權利要求1所述的方法，其中形成所述碳阻擋層包括：

在所述第一多晶硅層的至少一部分之上并與其相接觸地形成所述碳阻擋層，其中形成所述碳阻擋層先于形成所述犧牲層被執行。

5.根據權利要求1所述的方法，其中形成所述碳阻擋層包括：

在所述犧牲層之上并與其相接觸地形成所述碳阻擋層，其中形成所述碳阻擋層先于形成所述第二多晶硅層被執行；以及

所述第二多晶硅層的至少一部分與所述碳阻擋層相接觸地被形成。

6.根據權利要求1所述的方法，其中形成所述碳阻擋層包括：

在所述第一多晶硅層的至少一部分之上并與其相接觸地形成第一碳阻擋層，其中所述第一碳阻擋層先于形成所述犧牲層被形成；以及

在所述犧牲層上之上并與其相接觸地形成第二碳阻擋層，其中

所述第二碳阻擋層先于形成所述第二多晶硅層被形成，以及

所述第二多晶硅層的至少一部分與所述第二碳阻擋層相接觸地被形成。

7.根據權利要求1所述的方法，還包括：

在所述退火之后移除所述犧牲層，其中所述移除使用濕蝕刻。

8.根據權利要求7所述的方法，還包括：

在所述退火之后移除所述碳阻擋層。

9.根據權利要求1所述的方法，還包括：

在所述襯底之上形成第一絕緣層，其中所述第一多晶硅層形成于所述第一絕緣層之上；以及

在所述第一多晶硅層的至少一部分之上形成第二絕緣層。

10.一種微機電系統（MEMS）器件，包括：

包括形成于襯底之上的第一多晶硅層和形成于所述第一多晶硅層的至少一部分之上的第一絕緣層的固定表面；

包括提供面向所述固定表面的主表面的第二多晶硅層的可移動體；以及

形成于所述第一多晶硅層和所述第二多晶硅層的所述主表面中的至少一個之上的碳阻擋層。

11.根據權利要求10所述的MEMS器件，其中所述碳阻擋層包括：

硅氮化物或硅-鍺-碳之一。

12.根據權利要求10所述的MEMS器件，其中所述碳阻擋層包括：

足以防止碳從在所述MEMS器件制作期間使用的TEOS犧牲層擴散到相鄰的多晶硅層的厚度。

13.根據權利要求12所述的MEMS器件，其中所述碳阻擋層的所述厚度至少大約為45nm。

14.根據權利要求10所述的MEMS器件，其中所述MEMS器件是加速計。

15.一種用于制作微機電系統（MEMS）器件的方法，所述方法包括：

形成包括第一多晶硅層的固定表面;

形成提供面向所述固定表面的主表面的可移動體，其中所述主表面的至少一部分被配置以接觸所述固定表面的至少一部分以及所述主表面的所述至少一部分包括第二多晶硅層;

在所述固定表面和所述可移動體之間形成犧牲層，其中所述犧牲層包括通過使用四乙氧基硅烷（TEOS）氣體沉積的氧化硅；以及

形成所述第一多晶硅層或所述第二多晶硅層中的至少一個，以便源自所述犧牲層的碳不擴散到所述第一多晶硅層或所述第二多晶硅層中的至少一個中。