[發明專利]在MEMS器件中形成平面的犧牲材料的方法

有效

• 申請號: 201480048429.6
• 申請日: 2014-09-02
• 公開（公告）號: CN105555704B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 布萊恩·I·特洛伊;詹姆斯·F·波比亞;邁克·雷諾;約瑟夫·達米安·戈登·拉西;托馬斯·L·麥圭爾
• 申請（專利權）人: 卡文迪什動力有限公司
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙)11413
• 代理人: 謝攀,劉繼富

發明背景

技術領域

本發明的實施例總體上涉及在MEMS器件的空腔中形成平面的犧牲層的方法。

背景技術

MEMS器件通常包括可在多個位置之間、例如在與電極緊密接觸的位置和與電極間隔開的位置之間移動的可移動板(即開關元件)。一些MEMS器件被用于數字可變電容器(DVC)中。

如圖1中示意性示出的，一些DVC器件基于可移動MEMS元件，具有在可移動MEMS元件之上的控制電極(即上拉電極、拉離電極或PU電極)和在可移動MEMS元件之下的控制電極(即拉近電極、下拉電極或PD電極)。此外，可移動MEMS元件之下存在RF電極(即板、懸臂或可移動板電極)。在工作期間，電壓被施加到PU或PD電極，這將MEMS元件上拉或下拉至接觸以向RF電極提供穩定的最小或最大電容。這樣，從可移動元件到RF電極(存在于可移動元件之下)的電容能夠從當被拉到底部時(見圖2)的高電容C_max變化到當被拉到頂部時(見圖3)的低電容C_min。

由此，所述可移動板和所述RF電極之間的距離影響電容。如果可移動板具有不均一的形狀，則每個MEMS器件的電容可能是唯一的，并且因此從器件到器件的可重復性可能是困難的。為了擁有可重復的、一致的電容，所述可移動板應當是基本平面的。

因此，本領域中需要在MEMS器件中形成平面的可移動板。

發明內容

本發明總體上涉及一種制造MEMS器件的方法。在MEMS器件中，可移動板被布置在空腔內，使得可移動板能夠在所述空腔內移動。為了形成空腔，可以沉積犧牲材料然后將所述可移動板的材料沉積于其上。所述犧牲材料被移除以釋放可移動板在所述空腔內移動。犧牲材料一旦被沉積，就可能不是足夠平面的，這是因為所述犧牲材料的最高點與最低點之間的高度差可能是相當大的。為了確保可移動板是足夠平面的，犧牲材料的平面度應當被最大化。為了使犧牲材料的表面平面度最大化，犧牲材料可以被沉積然后被傳導加熱以允許犧牲材料回流(reflow)并且由此被平面化。

在一個實施例中，一種形成MEMS器件的方法包括：在襯底之上沉積犧牲層；傳導加熱所述襯底和犧牲層以使所述犧牲層回流并且使所述犧牲層基本平面化；在犧牲層之上形成可移動板；限定包圍所述犧牲層和所述可移動板的空腔；和從所述空腔移除所述犧牲層。

在另一個實施例中，一種形成MEMS器件的方法包括：在襯底之上沉積犧牲層；傳導加熱所述襯底和犧牲層以使所述犧牲層回流并且使所述犧牲層基本平面化，其中從面向所述襯底的第一表面到與所述第一表面相對的第二表面加熱所述犧牲層，使得所述第一表面先于所述第二表面被暴露于所述傳導加熱；在所述犧牲層之上形成可移動板；限定包圍所述犧牲層和所述可移動板的空腔；和從所述空腔移除所述犧牲層。

附圖說明

因此以使得本發明的上述特征能夠詳細理解的方式，可以參照實施例獲得以上概述的本發明的更詳細描述，所述實施例中的一些在附圖中被圖示。然而，應注意的是，附圖僅圖示了本發明的典型實施例，因此不應被認為限制了本發明的范圍，這是因為本發明可以承認其他等同有效的實施例。

圖1是處于獨立狀態的MEMS DVC的示意性橫截面圖。

圖2是處于C_max狀態的圖1的MEMS DVC的示意性橫截面圖。

圖3是處于C_min狀態的圖1的MEMS DVC的示意性橫截面圖。

圖4A至4F是處于不同的制造階段的MEMS DVC的示意性橫截面圖。

為了便于理解，在可能的地方使用相同的附圖標記表示附圖所共有的相同的元素。應預期的是，在沒有具體敘述的情況下在一個實施例中公開的元素可以有益地用于其它實施例。

具體實施方式

本發明總體上涉及一種制造MEMS器件的方法。在MEMS器件中，可移動板被布置在空腔內，使得可移動板能夠在所述空腔內移動。為了形成空腔，可以沉積犧牲材料然后將所述可移動板的材料沉積于其上。所述犧牲材料被移除以釋放可移動板在所述空腔內移動。犧牲材料一旦被沉積，就可能不是足夠平面的，這是因為所述犧牲材料的最高點與最低點之間的高度差可能是相當大的。為了確保可移動板是足夠平面的，犧牲材料的平面度應當被最大化。為了使犧牲材料的表面平面度最大化，犧牲材料可以被沉積然后被傳導加熱以允許犧牲材料回流并且由此被平面化。