專利名稱：具有刻蝕終止層的微機電系統(tǒng)(mems)器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于微機電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的制造工藝和通過該制造工藝 改進的器件結(jié)構(gòu)。具體而言，本發(fā)明涉及制備帶有強保護層的MEMS器件的制造工 藝，該保護層能抵抗?fàn)奚鼘俞尫胚^程中刻蝕劑對MEMS器件的腐蝕。本發(fā)明尤其適 用于傳動器、傳感器和微鏡等電極暴露在外的器件。
背景技術(shù)：
盡管近年來在生產(chǎn)和裝配機電傳動器、傳感器和用作空間光調(diào)制器的微鏡器 件方面取得了顯著的進展，但是在制備工藝方面還有技術(shù)局限和困難。因為很難 避免去除犧牲層時對其它結(jié)構(gòu)造成損傷，因而在犧牲層去除工藝方面仍有困難。 特別是，當(dāng)去除犧牲層的刻蝕劑為HF之類的強酸時，由于刻蝕劑能夠穿透保護 層，結(jié)構(gòu)經(jīng)常受到損傷。
由于在傳感器、傳動器和顯示器件方面的應(yīng)用，MEMS器件受到了廣泛的關(guān)注。 MEMS器件通常具有如圖l所示的結(jié)構(gòu)，其中在襯底上會形成一個電路，該電路為 電極提供電壓或電流，或從電極上感應(yīng)電壓或電流。MEMS結(jié)構(gòu)通常形成于電極頂 端或靠近電極處，電極和MEMS結(jié)構(gòu)之間有一個間隙。
該間隙通常通過在犧牲層形成后使用釋放刻蝕工藝來形成。圖2舉例說明了 該工藝。圖2A顯示在襯底上形成了電路。圖2B顯示了通過在金屬淀積后使用金 屬光刻和刻蝕工藝形成的電極的構(gòu)造。然后將犧牲材料淀積在電極上。通常對犧牲層表面進行拋光以形成平坦的表面，在犧牲層上或其內(nèi)部形成機械結(jié)構(gòu)。之后， 犧牲層被去除以在電極和機械結(jié)構(gòu)之間形成間隙。這個犧牲層的去除工藝通常被 稱作"犧牲層釋放工藝"。
圖3為一MEMS結(jié)構(gòu)的例子。該例中，電極上形成了一根鉸鏈和一個鏡面。
當(dāng)對其中一個電極施加電壓時，鏡面受到庫侖力的牽引，由于支撐鏡面的鉸鏈具 有彈性，鏡面向電極偏轉(zhuǎn)至一個偏轉(zhuǎn)角。
在犧牲層釋放工藝過程中，使用刻蝕劑去除犧牲層而不腐蝕其它結(jié)構(gòu)，認(rèn)為 其它結(jié)構(gòu)完好無損。然而，在去除犧牲層的同時，由于刻蝕劑也會腐蝕其它結(jié)構(gòu)， 通常會對其它結(jié)構(gòu)造成損傷。有很多避免這些損傷的方法。其中一種就是使用只
去除犧牲層而不腐蝕其它結(jié)構(gòu)的刻蝕劑。然而，通常很難找到這樣的刻蝕劑。另 一種方法是使用刻蝕終止層，它為一層覆蓋在保留的結(jié)構(gòu)上不被刻蝕劑腐蝕的材 料。當(dāng)保護層的表面平坦時，在材料和淀積方法上有很多選擇。但是，當(dāng)表面不 平坦，有很多地貌形狀時，很難阻止保護層的裂隙，刻蝕劑穿透保護層的裂隙從 而破壞保護層下方的結(jié)構(gòu)。
圖1A顯示了 -個微鏡的平面刻蝕終止層(104)的例子。該微鏡具有制作在 襯底(111)上的CMOS晶體管(114)、用于電互連的金屬層(105、 108、 109)、 為具有豎直鉸鏈(103)的MEMS鏡面(101)提供電壓的電極(102) 。 106、 107和108所示為用作絕緣材料的層間介質(zhì)(ILD) 。 ILD通常由Si02構(gòu)成，被 HF這樣的刻蝕劑腐蝕。104所示為一平面刻蝕終止層的例子。圖l舉例闡述了 這種微鏡的MEMS結(jié)構(gòu)，該微鏡具有電連線(105、 108、 109)、 一個晶體管(114)、 電極(102)、 一根豎直鉸鏈(103)和一個鏡面單元(101)。它的制造工藝需要 用到犧牲層技術(shù)，該犧牲層將填充包括一個鏡面、一根鉸鏈、電極和一個背板(104 下方的所有結(jié)構(gòu))在內(nèi)的最終結(jié)構(gòu)。必須去掉犧牲層以形成MEMS結(jié)構(gòu)。該去除工 藝通常被稱作釋放工藝。在釋放工藝中，由于缺乏抵抗釋放工藝刻蝕劑的有效保 護'，需要的結(jié)構(gòu)通常受到損傷。
當(dāng)犧牲層為Si02這樣的無機物時，它通常提供了堅硬、但易成形的材料，是 理想的犧牲層。它也很容易使用類似HF這樣的酸性刻蝕劑來去除。然而，這樣的 刻蝕劑通常會從保護層中滲漏，從而刻蝕和損傷CMOS的ILD (層間介質(zhì))或其它 類型電路，因為ILD材料本身通常就是Si02。
通常很難找到能夠抵抗刻蝕劑、同時具有電絕緣性以避免電極間漏電的適當(dāng) 材料來作為保護層。即使保護層在平坦時能夠抵抗刻蝕劑，當(dāng)需要保護的表面不 平坦、具有地貌時，表面通常很容易被刻蝕劑腐蝕。有很多種材料都被測試用作 保護層，包括陶瓷、氧化物和氮化物。事實證明，當(dāng)應(yīng)用這些刻蝕終止層形成不 同的地貌形狀時，這些無機材料容易被刻蝕劑腐蝕。因此，尤其是表面不平坦時，仍然需要為電子和光學(xué)元器件生產(chǎn)中應(yīng)用的 MEMS技術(shù)提供一種方法和材料來形成有效的刻蝕終止層，這樣上述困難和局限才 可以得到解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一方面是提供一個強保護層，它可以經(jīng)受使用HF這樣的氣態(tài)刻 蝕劑的犧牲層釋放刻蝕。當(dāng)使用液態(tài)刻蝕劑、在液體中刻蝕犧牲層時，間隙中同 時存在液態(tài)刻蝕劑和空氣，MEMS結(jié)構(gòu)通常因毛細(xì)作用力而遭到破壞。由于這種毀 滅性的毛細(xì)作用力，通常使用氣相刻蝕劑，以避免犧牲釋放刻蝕工藝中產(chǎn)生這種 毀滅性的毛細(xì)作用力的條件。
然而，氣相刻蝕劑通常比液態(tài)刻蝕劑更容易穿透保護層，破壞保護層下方的 結(jié)構(gòu)。當(dāng)保護層形成于地貌結(jié)構(gòu)上時，頂部或底部邊角通常有允許氣態(tài)刻蝕劑穿 透的微裂縫。增加保護層厚度并不一定能消除邊角處的裂縫從而解決微裂縫滲漏 的問題。另一方面，當(dāng)保護層的附著力不足以使更厚的保護層安全地附著在表面 上時，增加保護層的厚度有可能導(dǎo)致保護層剝落。
刻蝕終止層或保護層必須為絕緣體或具有很高的電阻，以避免電極之間的漏 電。因此，金屬不適合用作保護層。介質(zhì)材料或具有足夠高電阻的未摻雜半導(dǎo)體
木發(fā)明的第二方面是提供一個平坦的保護層，其中形成通孔來實現(xiàn)保護層上 下部件間的電互連。這種結(jié)構(gòu)在即使邊角具有地貌特征時也能阻止刻蝕劑穿透保 護層滲漏到MEMS結(jié)構(gòu)中。
本發(fā)明的另一個方面是使用半導(dǎo)體材料形成MEMS結(jié)構(gòu)，并將未經(jīng)摻雜或注 入的相同半導(dǎo)體材料作為好的保護層和絕緣層。在這種特別的構(gòu)造中，選作釋放 犧牲的刻蝕劑不會腐蝕保護層，因為選擇的刻蝕劑不腐蝕MEMS結(jié)構(gòu)。


圖1A為用于闡述去除犧牲層的制造工藝和該工藝中可能對MEMS結(jié)構(gòu)造成的
潛在損傷的剖面圖。
圖1B顯示了作為本發(fā)明典型實施例的保形刻蝕終止層(115)。 圖2為闡述本發(fā)明典型實施例中生成平面刻蝕終止層的剖面圖。 圖3、圖4、圖5、圖6和圖7為闡述如何使用本發(fā)明保形刻蝕終止層來構(gòu)
造微鏡的剖面圖。
圖8和圖9顯示了本發(fā)明用保形和平面層作為刻蝕終止層的另一實施例。 圖10和圖11為顯示本發(fā)明另兩個實施例的剖面圖。圖12顯示了本發(fā)明的另一個實施例。其中在刻蝕終止層的上方由同一層材 料形成的一個鏡面和一根豎直鉸鏈。
圖13為顯示本發(fā)明另一個實施例的剖面圖。
圖14為顯示本發(fā)明另一個可替代實施例的剖面圖。其中，在鉸鏈頂平面和 鏡面之間的互連材料上形成了一個鏡面。
圖15為顯示本發(fā)明另一個實施例的剖面圖。其中，在鉸鏈頂平面殘余的犧
牲層內(nèi)的孔的上方形成了一個鏡面。
圖16為顯示本發(fā)明另一個實施例的剖面圖。其中，在鉸鏈頂平面殘余的犧
牲層內(nèi)的墻的上方形成了 一個鏡面。
圖17至22為顯示如圖13所示實施例的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的剖面圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的目的是為MEMS器件提供新的和改進的結(jié)構(gòu)以通過有效地保護MEMS 結(jié)構(gòu)不受釋放工藝中所用刻蝕劑的腐蝕，來保證方便和穩(wěn)定的制造工藝。通過這 種新的和改進的器件結(jié)構(gòu)以及保護材料，MEMS結(jié)構(gòu)的破壞得以避免。
圖2A至2D為闡述提供平面刻蝕終止層的本發(fā)明典型實施例的剖面圖。在襯 底(120)上淀積了層間介質(zhì)(ILD) 、 (121)。圖2B中，在工LD上淀積并光刻 金屬層(122)。在圖2C中，為了形成通孔(123)淀積和光刻了另-一 ILD (124)。 該ILD 124層通常由Si02制成，容易被HF刻蝕劑腐蝕。將氮化硅(SiNx)、 碳化硅(SC)和A1A作為保護層來進行測試，發(fā)現(xiàn)它們并不有效。在如圖2D所 示ILD和通孔平坦化以后，為了形成通孔(126)，淀積和光刻了由平坦的硅薄層 組成的刻蝕終止層(127)。平坦化之后，淀積和光刻了金屬電極(125)。通過 使用PECVD工藝，可以淀積作為保護層127的一層平坦的硅薄層，從而實現(xiàn)了抵 抗刻蝕劑HF的有效保護。通過使用HF刻蝕劑去除通常由玻璃(Si02)層構(gòu)成的 犧牲層，釋放刻蝕得以實現(xiàn)。HF刻蝕劑通常滲入到CM0S結(jié)構(gòu)中，刻蝕掉ILD層。 由于上述原因，需要類似由平坦的硅薄層組成的層127這樣的保護刻蝕終止層來 覆蓋CMOS結(jié)構(gòu)。
閣3、圖4、圖5、圖6和圖7為闡述如何使用本發(fā)明的保形刻蝕終止層(132) 構(gòu)造微鏡的剖面圖。圖3中，淀積了犧牲層(131)并實現(xiàn)平坦化。光刻和刻蝕形 成孔(133)。淀積一層鉸鏈材料(134)作為孔的豎直墻。圖4A中，淀積了另一 犧牲層(142)并實現(xiàn)平坦化。圖4B中，淀積的鉸鏈材料層134的一部份在新的 光刻區(qū)域被刻蝕，形成"鉸鏈刻蝕孔"(143)以通過去除豎直墻的部分形成豎直 鉸鏈(144)。圖5A中，鉸鏈刻蝕孔中充滿了犧牲材料(151)。圖5B中，將犧 牲材料(151)表面平坦化并刻蝕至暴露出豎直鉸鏈的頂部152。圖6A中，形成
8了互連材料層(161)，圖6B中，淀積了鏡面材料層(162)，同時互連材料層(161) 淀積在鉸鏈材料(152)和鏡面材料(162)之間。圖7中，光刻形成鏡面，并除 去所有犧牲層，在鏡面162下方形成一個空間171使鏡面可以活動。與常規(guī)工藝 技術(shù)不同，本發(fā)明中，刻蝕終止層由硅構(gòu)成，并由保形和平面層結(jié)構(gòu)組成。相比 目前已有的常用技術(shù)，該工藝和結(jié)構(gòu)新穎且并非顯而易見。
圖8和圖9顯示了本發(fā)明用保形(182)和平面(183)層作為刻蝕終止層的 另一實施例。圖8中，平面層中的孔內(nèi)充滿了電極材料，圖9中，通孔內(nèi)也充滿 電極材料。根據(jù)圖8和圖9，層181和191為鋁電極，層182和192為保形覆蓋 層，層183和193為平坦化的保護覆蓋層，通孔186和196為充滿電極材料的通 孔，層184和194為金屬層。所示的多層平面保護層的組合非常新穎，它為MEMS 結(jié)構(gòu)提供了抵抗刻蝕劑滲入的有效保護，因此保護層下方的結(jié)構(gòu)得以避免受到刻 蝕劑的腐蝕和破壞。
圖IO和圖11為顯示本發(fā)明另兩個實施例的剖面圖。在電路(209)上形成 個刻蝕終止層。在刻蝕終止層(206)上形成電極(205)。在刻蝕終止層中形 成通孔(208)以實現(xiàn)電路和電極的互連以及電路和鏡面通過如圖IO所示鉸鏈的 互連。在刻蝕終止層(216)中形成通孔(218)，連接電路(218)和電極(215)。 圖11中，在一個電極(215)上形成鏡面(211)和鉸鏈(212)。如圖10和圖 11所示平面和保形層205和215能有效地保護刻蝕終止層205和215下方結(jié)構(gòu)不 受刻蝕劑腐蝕。
圖12顯示了本發(fā)明的另 實施例。其中在刻蝕終止層(222)的上方由同一 層材料形成的一個鏡面(225)和一根豎直鉸鏈(223)。層221和222有效地保 護其下方結(jié)構(gòu)不受刻蝕劑的腐蝕。
圖13顯不了本發(fā)明的另一個實施例。其中在豎直鉸鏈(235)的鉸鏈頂平面 (234)上殘余的犧牲層(232)內(nèi)的孔的上方形成了一個鏡面(231)。在鉸鏈頂 平面(234)的邊緣，鏡面(231)和鉸鏈頂平面(234)相連。通孔(237)上方， 在刻蝕終止層(236、 238)的孔(239)中形成了豎直鉸鏈(235)。該刻蝕終 止層能夠抵抗釋放刻蝕劑。
圖14顯示了本發(fā)明另一個實施例。其中在鉸鏈頂平面(243)和鏡面(241) 之間的互連材料(242)上形成了一個鏡面(241)。圖15顯示了本發(fā)明另一個實 施例。其中在鉸鏈頂平面(243)殘余的犧牲層(255)內(nèi)的孔(252)上方形成了 一個鏡面(251)。圖16顯示了本發(fā)明的又一個實施例。其中在鉸鏈頂平面(263) 殘余的犧牲層(265)內(nèi)的墻(262)上方形成了^一個鏡面(261)。圖17至22 顯示了圖13所示實施例。圖13、圖21和圖22為本發(fā)明的其它實施例。這些實 施例克服了圖10和圖11中的制造困難。圖17至圖20顯示了實現(xiàn)圖13、圖21說明書第6/7頁
和圖22所示結(jié)構(gòu)的制造工藝。為了生產(chǎn)圖10或圖11所示結(jié)構(gòu)，制造工藝要
求圖17所示殘余層271和275的厚度為零。這種工藝通常導(dǎo)致過刻蝕，造成鏡平 面中心孔處的凹陷。該凹陷通常導(dǎo)致對入射光不必要的反射，不期望其存在。圖 13、圖21和圖22所示結(jié)構(gòu)是為了允許殘余犧牲層的存在，同時避免鏡平面中的 凹陷。
為了找到有效的刻蝕終止層和構(gòu)造來保護MEMS結(jié)構(gòu)，使用和測試了若干種 材料。根據(jù)這些測試的結(jié)果，有兩種有效的方法。第一種方法是形成一層平面保 護層，其中的穿通孔充滿通孔來連接保護層下方的電路和上方的電極。該結(jié)構(gòu)可 以避免通常發(fā)生刻蝕劑滲漏的地貌形狀。第二種有效方法是使用半導(dǎo)體材料作為 保護層。事實證明， 一些半導(dǎo)體材料即使在地貌處也能有效地抵抗刻蝕劑。為了 避免電極間的電互連，也發(fā)展了一些方法。其中一種是使用未慘雜，幾乎不導(dǎo)電 的半導(dǎo)體。另一種方法是摻雜并形成被施加到上述電極的電壓反向偏置的PN結(jié)以 阻止從上述電極流出電流。
根據(jù)上面討論的說明和圖例，本發(fā)明說明了一種鏡面器件，該鏡面器件包含 置于襯底上的諸多電極。與至少一個電極相連的鉸鏈。與至少一個電極相關(guān)，與 鉸鏈相連的鏡面，其中在鉸鏈和鏡面，和/或在鉸鏈和電極之間有一勢壘層。在-一 個優(yōu)選實施例中，電極的鏡面由包含鋁的材料組成，勢壘層由與鏡面不同的材料 組成。在另一優(yōu)選實施例中勢壘層包含至少兩層。在另一優(yōu)選實施例中，鉸鏈近 似垂直的豎立在電極和鏡面之間。鉸鏈的寬度大于或等于該鉸鏈的高度。在另一 優(yōu)選實施例中，鉸鏈大致沿豎直方向位于電極和鏡面之間。靠近電極的鉸鏈末端 橫截面積小于或等于靠近鏡面的鉸鏈末端橫截面積。在另-- 優(yōu)選實施例中，電極 由含鋁的材料組成，電極表面還有一層含硅的保護層。在另一優(yōu)選實施例中，諸 多電極的高度大致相同。在另一優(yōu)選實施例中，至少一個與鉸鏈相連的電極的高 度與其它電極的不同。在另一優(yōu)選實施例中，至少一個電極與通孔相連，其中通 孔與襯底內(nèi)的布線相連，還有另一個電極與該通孔在同--層中。在另一優(yōu)選實施 例中，至少一個電極位于襯底中。在另一優(yōu)選實施例中，鉸鏈長度小于或等于2 um。鏡面近似為方形，每邊長小于或等于lOu m。
本發(fā)明進一步說明了一種制造鏡面器件的方法。該方法包括在襯底上形成電 路和布線的步驟。該方法進一步包括在襯底上形成與布線和電路相連的電極的步 驟。該方法進一步包括在襯底和電極上形成犧牲層、在犧牲層表面和電極間形成 開孔的步驟。該方法進一步包括在犧牲層的開孔中形成鉸鏈層、使用掩模版刻蝕 鉸鏈層和在刻蝕的鉸鏈層上形成勢壘層的步驟。該方法進一步包括在鉸鏈層和勢 壘層上形成鏡面層、用化學(xué)氣相淀積(CVD)方法在鏡面層上形成保護層的步驟。在另一實施例中，該方法進一步包括劃分襯底，去除犧牲層和涂覆抗靜電層的步 驟。
本發(fā)明進一步說明了一種由襯底支撐的MEMS器件。該器件進一步包括襯底
上形成的電路、至少一個與電路相連的電極和至少一個由電極控制的機械可動單 元。該器件進一步包括一層位于電極和電路之間的平坦保護層，其中至少有一個
充滿通孔、連接電極和電路的穿通孔。在一個優(yōu)選實施例中，MEMS器件為由豎直 鉸鏈支撐的微鏡。在另一實施例中，豎直鉸鏈通過一組由樁、支柱和墻組成的結(jié) 構(gòu)與反光可動單元相連。在另一優(yōu)選實施例中，保護層為半導(dǎo)體材料。在另一優(yōu) 選實施例中，保護層材料由一組包括Si、 SiC、 Ge、 SiGe、 SiNi和SiW的材料 組成。在另一優(yōu)選實施例中，半導(dǎo)體層被摻雜并形成被施加到上述電極的電壓 反向偏置的PN結(jié)，以阻止從上述電極流出電流。
本發(fā)明進一步說明了一種由已形成電路的襯底支撐的MEMS器件。該MEMS器 件進一步包括至少一個與電路相連的電極和至少一個由電極控制的可動單元。該 MEMS器件進一步包括一層在電極和電路上方的保形保護層，其中上述保護層為半 導(dǎo)體材料。在一個優(yōu)選實施例中，該MEMS器件為微鏡，半導(dǎo)體材料為一組包括 Si、 SiC、 Ge、 SiGe、 SiM和SiW的材料。
本發(fā)明進"歩說明了-一種由已形成與襯底中電路相連的電極的半導(dǎo)體襯底 支撐的微鏡器件。該微鏡器件進一步包括至少一個由電極控制的反光可動單元。 該微鏡器件進一步包括一根通過刻蝕半導(dǎo)體層的一部份豎直墻形成的豎直鉸鏈和 一層由半導(dǎo)體材料制成的保護層。在一個優(yōu)選實施例中，豎直鉸鏈通過一組樁、 支柱和墻組成的結(jié)構(gòu)與上述反光可動單元相連。
本發(fā)明進一歩說明了一種由己形成與襯底中電路相連的電極的半導(dǎo)體襯底 支撐的微鏡器件。該微鏡器件進一步包括至少一個由電極控制的反光可動單元。 該微鏡器件進一步包括一層電極和電路之間的平坦保護層，其中保護層至少有一 個通過摻雜互連電極和電路實現(xiàn)導(dǎo)電區(qū)域。
本發(fā)明還說明了一種由已形成與襯底中電路相連的電極的半導(dǎo)體襯底支撐 的微鏡器件。該微鏡器件進一歩包括至少一個由電極控制的反光可動單元。該微 鏡器件進一步包括一根通過刻蝕半導(dǎo)體層一部份豎直墻形成的豎直鉸鏈，該鉸鏈 通過插塞與鏡面相連。在一個優(yōu)選實施例中，鉸鏈形成于其中一個電極上。在另 一優(yōu)選實施例中，接近插塞處至少有--層勢壘金屬。
雖然目前已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)該明白這種說明并不 局限于以上表述。熟讀上述說明并熟練掌握這一技巧的人肯定會想到許多種對裝 置的變動和更改。因此，我們的目的是要讓附加權(quán)利要求能涵蓋一切體現(xiàn)本發(fā)明 思想、屬于本發(fā)明范圍的變動與更改。
1權(quán)利要求
1.一種MEMS器件，包括一個襯底；上述襯底上的一個電路；至少一個與上述電路相連的電極；至少一個由上述電極控制的機械可動單元；一層上述電極和上述電路之間的平面保護層；其中上述保護層至少有一個穿通-孔，其中充滿實現(xiàn)上述電極和上述電路電互連的通孔。
2. 權(quán)利要求1所述MEMS器件，其中-上述MEMS器件為具有一個豎直鉸鏈的微鏡。
3. 權(quán)利要求2所述MEMS器件，其中上述豎直鉸鏈通過一組樁、支柱和墻與上述反光可動單元相連。
4. 權(quán)利要求1所述MEMS器件，其中 上述保護層為半導(dǎo)體材料。
5. 權(quán)利要求1所述MEMS器件，其中上述保護層的上述材料由-一組包括Si、 SiC、 Ge、 SiGe、 SiNi和SiW的材料組成。
6. 權(quán)利要求4所述MEMS器件，其中上述半導(dǎo)體層摻雜并形成被施加到上述電極的電壓反向偏置的PN結(jié)以阻止 從上述電極流出電流。
7. -個MEMS器件，包括 一個襯底；上述襯底上的"個電路； 至少一個與上述電路相連的電極；至少一個由上述電極控制的機械可動單元； 一層上述電極和上述電路上方的保形保護層； 其中上述保護層為半導(dǎo)體材料。
8. 權(quán)利要求7所述MEMS器件，其中上述MEMS器件為微鏡，上述半導(dǎo)體材料為- -組包括Si、SiC、Ge、SiGe、 SiNi 和SiW的材料。
9. 一個微鏡器件，包括 一個襯底；上述襯底上的一個電路；至少一個與上述電路相連的電極；至少一個由上述電極控制的反光可動單元；一根通過刻蝕半導(dǎo)體層的一部份豎直墻形成的豎直鉸鏈；一層由半導(dǎo)體材料制成的保護層。
10. 權(quán)利要求9所述MEMS器件，其中上述豎直鉸鏈通過一組樁、支柱和墻與上述反光可動單元相連。
11. 一個MEMS器件，包括一個支撐其上電路的襯底；至少一個與上述電路相連的電極；至少一個由上述電極控制的機械可動單元；和 一層上述電極和上述電路之間的平坦保護層；其中上述保護層至少有一個摻雜導(dǎo)電區(qū)域與上述電極和上述電路實現(xiàn)電互連。
12. —個MEMS器件，包括 一個支撐其上電路的襯底； 至少一個與上述電路相連的電極； 至少一個由上述電極控制的D L械可動單元；和一根通過刻蝕半導(dǎo)體層一部份豎直墻形成的豎直鉸鏈，上述鉸鏈通過插塞與 鏡面相連。
13. 權(quán)利要求12所述MEMS器件，其中上述鉸鏈形成于其中 一個上述電極上。
14. 權(quán)利要求12所述MEMS器件，其中鄰近上述插塞處至少有-層勢壘金屬。
15. 權(quán)利要求12所述MEMS器件，其中 上述插塞由與上述鏡面相同的材料制成。
16. —個MEMS器件，包括 一個支撐其上電路的襯底； 至少一個與上述電路相連的電極；至少一個由上述電極控制的機械可動單元；一根通過刻蝕半導(dǎo)體層豎直墻的一部份形成的豎直鉸鏈；和 -個與上述豎直鉸鏈近似垂直的扣環(huán)，它通過部分刻蝕與上述豎直墻一起淀 積且與上述鏡面相連的水平板得到。
17. —個MEMS器件，包括一個支撐其上電路的襯底； 至少一個與上述電路相連的電極；至少一個由上述電極控制的機械可動單元； 一根通過部分刻蝕半導(dǎo)體層的豎直墻形成的豎直鉸鏈；和 與上述豎直鉸鏈近似垂直的腳(foot)，它通過部分刻蝕與上述豎直墻一起 淀積的底板得到。
18. 權(quán)利要求17所述MEMS器件，其中上述腳形成于一組上述電極、通孔和金屬連線的基礎(chǔ)之上。
19. 一種在已形成電路的半導(dǎo)體襯底上制造MEMS器件的方法。該方法包括 以下步驟.-形成和平坦化與上述半導(dǎo)體襯底具有大體相同材料的刻蝕終止層，以覆蓋 上述半導(dǎo)體襯底支撐的上述電路，在釋放刻蝕工藝中保護上述電路。
20. 權(quán)利要求19所述方法還包括在上述刻蝕終止層上形成電極，在上述電極上形成保形刻蝕終止層，其中 .卜.述保形刻蝕終止層由與上述半導(dǎo)體襯底一樣的材料組成，以在釋放刻蝕工藝中 保護上述電子電極和上述電路。
全文摘要
本發(fā)明說明了一種由已形成電路的襯底支撐的MEMS器件。該MEMS器件包括至少一個和電路相連的電極和至少一個由電極控制的可動單元。該MEMS器件進一步包括一層電極和電路上方基于半導(dǎo)體材料的保形保護層。在一個優(yōu)選實施例中，該MEMS器件為微鏡，半導(dǎo)體材料為包括Si、SiC、Ge、SiGe、SiNi和SiW的一組材料。
文檔編號H01L21/00GK101669192SQ200880012714
公開日2010年3月10日 申請日期2008年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月12日
發(fā)明者石井房雄 申請人:石井房雄