[發(fā)明專利]MEMS器件及其形成方法和形成叉指式電容電極結(jié)構(gòu)的方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201810845999.8 | 申請(qǐng)日： | 2018-07-27 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN109319729B | 公開(kāi)（公告）日： | 2023-10-20 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | S·普雷格爾;U·魯?shù)婪?/a> | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 英飛凌技術(shù)德累斯頓有限責(zé)任公司 |
| 主分類號(hào)： | B81C1/00 | 分類號(hào)： | B81C1/00;B81B7/02 |
| 代理公司： | 北京市金杜律師事務(wù)所 11256 | 代理人： | 鄭立柱;崔卿虎 |
| 地址： | 德國(guó)德*** | 國(guó)省代碼： | 暫無(wú)信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | mems 器件 及其 形成 方法 叉指式 電容 電極 結(jié)構(gòu) | ||
1.一種用于形成微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)器件的方法，所述方法包括：
執(zhí)行懸空硅工藝以在單晶硅襯底中在相對(duì)于所述單晶硅襯底的頂面的第一深度處形成腔體；
在所述單晶硅襯底的導(dǎo)電電極區(qū)域中形成電絕緣區(qū)域，所述電絕緣區(qū)域相對(duì)于所述單晶硅襯底的所述頂面延伸到小于所述第一深度的第二深度；以及
蝕刻所述單晶硅襯底以暴露第一電極與第二電極之間的間隙，
其中在第一深度區(qū)域內(nèi)所述第二電極與所述第一電極分開(kāi)由所述電絕緣區(qū)域和所述間隙限定的第一距離，以及
其中在第二深度區(qū)域內(nèi)所述第二電極與所述第一電極分開(kāi)由所述間隙限定的第二距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一電極和所述第二電極形成叉指式電容電極結(jié)構(gòu)的一部分，并且所述第一電極相對(duì)于所述第二電極可移動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述電絕緣區(qū)域是通過(guò)執(zhí)行淺溝槽隔離工藝而形成的溝槽，其中所述溝槽的邊緣與所述腔體的邊緣大致對(duì)準(zhǔn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中基于所述第一電極和所述第二電極的讀出表現(xiàn)出由于偏轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)而引起的所述第一電極和所述第二電極的偏移和電容之間的線性關(guān)系。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一距離大于所述第二距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第二電極形成在從所述腔體的基部延伸的柱體上。
7.一種用于形成叉指式電容電極結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括：
執(zhí)行懸空硅工藝以在包括至少一個(gè)導(dǎo)電電極區(qū)域的襯底中形成腔體；以及
形成結(jié)構(gòu)化電極區(qū)域，使得在所述至少一個(gè)導(dǎo)電電極區(qū)域的第一電極與第二電極之間設(shè)置從所述襯底的頂面延伸到所述腔體的間隙，
其中為了形成偏移，所述第二電極的端面的至少一部分相對(duì)于所述襯底的所述頂面與所述第一電極的端面偏移。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述第一電極的所述端面和所述第二電極的所述端面彼此面對(duì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述腔體相對(duì)于所述襯底的頂面形成在第一深度處；以及
其中所述偏移通過(guò)在所述至少一個(gè)導(dǎo)電電極區(qū)域中形成電絕緣區(qū)域來(lái)形成，所述電絕緣區(qū)域相對(duì)于所述襯底的所述頂面延伸到小于所述第一深度的第二深度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述第一電極的所述端面被定位為比所述腔體更靠近所述襯底的所述頂面，并且所述第二電極的所述端面被定位為比所述電絕緣區(qū)域更遠(yuǎn)離所述襯底的所述頂面。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述電絕緣區(qū)域是通過(guò)執(zhí)行淺溝槽隔離工藝而形成的溝槽，其中所述溝槽的邊緣與所述腔體的邊緣大致對(duì)準(zhǔn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述電絕緣區(qū)域形成在從所述腔體的基部延伸的支撐件上，并且所述第二電極形成在所述絕緣區(qū)域上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述偏移的高度大約為所述第一電極或所述第二電極的高度的一半。
14.一種微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)器件，包括：
非絕緣體上硅(SOI)單晶半導(dǎo)體襯底，包括MEMS結(jié)構(gòu)，所述MEMS結(jié)構(gòu)包括被布置為相對(duì)于彼此可移動(dòng)并且通過(guò)間隙分開(kāi)的第一電極和第二電極，
其中所述第一電極和所述第二電極是叉指式電極結(jié)構(gòu)的一部分，并且所述第一電極和所述第二電極在第一深度區(qū)域內(nèi)彼此分開(kāi)第一橫向距離并且在第二深度區(qū)域內(nèi)彼此分開(kāi)第二橫向距離。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的MEMS器件，其中所述第一深度區(qū)域被定位為比所述第二深度區(qū)域更靠近所述非SOI單晶半導(dǎo)體襯底的頂面。
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