[發(fā)明專利]一種在MEMS裝置中形成多個布線層的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680070114.0
• 申請日: 2016-09-29
• 公開（公告）號: CN108602664B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅曼·古鐵雷斯;托尼·唐;劉曉磊;王桂芹;馬修·恩格
• 申請（專利權(quán)）人: 麥斯卓有限公司
• 主分類號: B81B7/04
• 分類號: B81B7/04;B81B5/00;B81B3/00
• 代理公司: 北京高文律師事務(wù)所 11359
• 代理人: 王冬;趙銳

一種用于控制MEMS裝置的結(jié)構(gòu)特性的系統(tǒng)和方法，包括：將多個孔蝕刻到所述MEMS裝置的表面中；其中多個孔包括被確定為MEMS裝置提供所需的特定的結(jié)構(gòu)特性的一個或多個幾何形狀。

相關(guān)申請的交叉引用

本專利申請要求先前于2015年9月30日遞交的名稱為“用于操作 MEMS裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)的MEMS網(wǎng)格”、申請?zhí)枮?4/872,123的美國專利申請的優(yōu)先權(quán)。該專利申請的全部內(nèi)容通過引用并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

所公開的技術(shù)一般涉及一種半導(dǎo)體裝置制造，并且更具體地，一些實施方式涉及一種微機電系統(tǒng)(MEMS)的制造。

背景技術(shù)

自20世紀(jì)后期以來，絕緣硅(SOI)晶片一直是用于制造微機電系統(tǒng)(MEMS)的梳狀驅(qū)動裝置的傳統(tǒng)技術(shù)。SOI晶片包括設(shè)置在兩層硅之間的二氧化硅層。作為絕緣體，二氧化硅或硅石可以減少微電子裝置中的短溝道效應(yīng)。

它允許由薄裝置層的單晶硅制造的可移動結(jié)構(gòu)。為了釋放機械結(jié)構(gòu)，蝕刻的硅結(jié)構(gòu)的側(cè)壁被鈍化。通過在處理晶片硅中使用各向同性蝕刻，然后結(jié)構(gòu)被蝕刻并且其端部被釋放。在此過程中，結(jié)構(gòu)寬度決定結(jié)構(gòu)是可移動還是保持固定。由于鈍化層上的各向同性蝕刻的限制，結(jié)構(gòu)或手高(finger height)通常很薄。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)所公開技術(shù)的各種實施方式，提供了一種制造MEMS裝置的方法。該工序結(jié)合了可通過表面微加工獲得的結(jié)構(gòu)設(shè)計的靈活性與制造體積微加工的容易性。起始晶片可以是SOI晶片、腔SOI晶片或規(guī)律的大塊襯底晶片。將深溝槽蝕刻到起始襯底晶片中并涂覆絕緣體，從而形成底部絕緣層，該底部絕緣層提供了下面的襯底晶片與待沉積的MEMS 材料層之間的分隔。絕緣體與規(guī)律的鈍化層不同，它是熱生長氧化物，因此可以承受更長的蝕刻時間。通過以特定圖案沉積薄層材料，MEMS 裝置被構(gòu)建在SOI或cSOI晶片的晶片或裝置晶片的頂部上。在沉積所有材料層之后(取決于設(shè)計)，在單個或多個階段的蝕刻工序中蝕刻指定位置的晶片。蝕刻工序去除基部下方的晶片材料，將MEMS裝置與下面的襯底晶片或處理晶片分離。在各種實施方式中，蝕刻工序還可以蝕刻掉材料的犧牲層，在整個MEMS裝置與襯底晶片釋放的同時或者作為蝕刻的第二階段解放或“釋放”MEMS結(jié)構(gòu)。溝槽和蝕刻工序?qū)е翸EMS 裝置具有期望的厚度，減少了執(zhí)行晶片減薄的需要。另外，分離工序可以將各個MEMS裝置模具彼此分開，減少了對單獨切割過程的需要。在一些實施方式中，各向異性蝕刻可被設(shè)計成蝕刻掉MEMS裝置的犧牲層，釋放諸如懸臂梁和梳形驅(qū)動器之類的結(jié)構(gòu)。因此，復(fù)雜的MEMS 裝置制造被簡化了，可以制造非常深的梳齒以提供更大的力。

另外，根據(jù)本發(fā)明的各種實施方式針對一種微調(diào)MEMS裝置的結(jié)構(gòu)特性的方法。具有多種結(jié)構(gòu)幾何形狀的MEMS網(wǎng)格可以通過在MEMS 裝置表面上的特定區(qū)域中蝕刻出孔而在制造過程中形成。構(gòu)成MEMS 網(wǎng)格的孔的布置、形狀、尺寸和數(shù)量可以被配置為允許精確控制MEMS 裝置的結(jié)構(gòu)特性。

根據(jù)所公開技術(shù)的實施方式，提供了一種MEMS裝置制造方法。該方法包括將多個孔各向異性地蝕刻到襯底晶片中，并且通過多個孔，各向同性地蝕刻到襯底晶片中，以將MEMS裝置與襯底晶片釋放。

通過下面的詳細描述并結(jié)合附圖，所公開的技術(shù)的其它特征和方面將變得顯而易見，其中附圖作為示例示出了根據(jù)所公開的技術(shù)的實施方式的特征。發(fā)明內(nèi)容不旨在限制本文所述的任何實施方式的范圍，本發(fā)明保護的范圍僅由所附權(quán)利要求限定。

附圖說明

根據(jù)一個或多個各種實施方式，參照以下附圖詳細描述本文公開的技術(shù)。僅用于說明的目的而提供附圖，并且僅描繪所公開的技術(shù)的典型或示例性實施方式。提供這些附圖是為了便于讀者理解所公開的技術(shù)，并且不應(yīng)被視為限制其廣度、范圍或適用性。應(yīng)該注意的是，為了清楚和易于說明，這些附圖不一定按比例繪制。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于MEMS裝置的示例性制造方法的流程圖。