實(shí)施例中，細(xì)長(zhǎng)的突起652僅覆蓋諸如邊緣區(qū)615的錨定橋640的一部分和在薄膜與背板630下方的開口的一部分。細(xì)長(zhǎng)的突起652沿著連接相鄰錨定橋640的切口620的周界設(shè)置。
[0068]圖6b-6d示出了朝背板630的中央延伸的細(xì)長(zhǎng)的突起653-655。例如，圖6c的細(xì)長(zhǎng)的突起654、655從錨定橋640延伸到如圖6d中所示的背板630的中央660，并且圖6b的細(xì)長(zhǎng)的突起653從切口 620的中央延伸到背板630的中央660。在一個(gè)實(shí)施例中，僅諸如圖6c中所示的成對(duì)的細(xì)長(zhǎng)的突起654、655與背板630的中央660交叉。在替代的實(shí)施例中，僅諸如圖6d中所示的單個(gè)細(xì)長(zhǎng)的突起653與背板630的中央660交叉。
[0069]在各種實(shí)施例中，錨定橋上的不連接相鄰錨定橋640的細(xì)長(zhǎng)的突起652朝背板的中央延伸。在其他實(shí)施例中，各種配置的細(xì)長(zhǎng)的突起652-655可以與背板630的中央660交叉。
[0070]背板630還包括防粘凸塊639和防阻尼開口 638，例如如圖6d中所示。防粘凸塊639可以包括具有突起部分的圓形、矩形或正方形區(qū)。該突起部分可以是中間尖端或中間點(diǎn)。細(xì)長(zhǎng)的突起652-655可以包括加勁脊、加勁線、加勁路線、加勁軌道或波紋線。細(xì)長(zhǎng)的突起652-655和防粘凸塊639在背板630的背側(cè)可以是平面的。除了介于約20μπι至約60μπι之間寬的大切口之外，細(xì)長(zhǎng)的突起、切口和錨定橋的尺寸可以包括與之前實(shí)施例中的描述相同的尺寸。[0071 ]圖7示出了制造MEMS結(jié)構(gòu)的方法700的實(shí)施例。在步驟710中，在襯底上形成犧牲層。襯底可以包括塊狀單晶硅襯底(或在其上生長(zhǎng)的或以其他方式形成在其中的層)、{110}硅的層、{100}硅的層、絕緣體上硅(SOI)或絕緣體上鍺(GeOI)。在各種實(shí)施例中，襯底可以包括全外延層。襯底可以包括化合物半導(dǎo)體襯底，諸如銻化銦、砷化銦、磷化銦、氮化鎵、砷化鎵、銻化鎵、碲化鉛、硅鍺、碳化硅或它們的組合或玻璃。
[0072]犧牲層包括介電材料。例如，犧牲層可以是諸如氧化硅的氧化物、諸如氮化硅的氮化物、另一隔離材料或它們的組合。在一個(gè)具體示例中，犧牲層是正硅酸乙酯(TE0S)。
[0073]在步驟720中，在犧牲層中形成開口 /凹部。凹部可以包括第一類型的凹部(例如，諸如防粘凸塊的小凹部)和第二類型的凹部(例如，諸如加勁脊的大凹部)。在可選實(shí)施例中，凹部還可以包括第三類型的凹部(例如，諸如波紋線的最大凹部)。這些凹部可以包括相同的深度。例如，這些凹部的深度可以為300nm至3000nm?？商娲?，這些凹部的深度對(duì)于每種類型的開口是不同的。第一類型的凹部可以是圓形、橢圓或矩形孔。第二類型的凹部可以包括溝槽線。第一類型的凹部包括約300nm至約1500nm的寬度，并且第二類型的凹部包括約1500nm至約3000nm的寬度?？梢赃x擇第二類型的凹部的寬度使得背板的頂表面基本上是平面的。
[0074]用定向蝕刻在犧牲層中形成凹部。應(yīng)用干法蝕刻或濕法蝕刻工藝。在一個(gè)具體示例中，用RIE來(lái)蝕刻開口。凹部可以裝襯有保形涂敷的另外犧牲層以在開口的上邊沿處生成圓角。
[0075]在可選步驟730中，凹部裝襯有介電層。介電層可以包括介電材料，諸如氮化硅、氮氧化硅、氧化硅或聚合物。介電層可以被配置為提供拉伸應(yīng)力。介電層可以保形覆蓋凹部的底表面和側(cè)壁以及犧牲層的頂表面。介電層不完全填充凹部。
[0076]在步驟740中，在介電層上(否則在犧牲層上)形成導(dǎo)電層。導(dǎo)電層可以是諸如多晶娃、原位摻雜(in-situ doped)多晶娃的娃層，或者以其他方式摻雜或未摻雜的半導(dǎo)電層?？商娲?，導(dǎo)電層可以是金屬層。導(dǎo)電層可以包括多個(gè)層。導(dǎo)電層和可選介電層形成背板。在一個(gè)實(shí)施例中，重復(fù)介電層和導(dǎo)電層的形成以形成層堆疊。
[0077]導(dǎo)電層填充開口并覆蓋介電層。導(dǎo)電層在小開口和中等尺寸開口上可以基本上是平面的。導(dǎo)電層可以在大尺寸開口的背側(cè)上形成凹部。
[0078]在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)電層包括約100nm至約2000nm的厚度，并且介電層包括約10nm至約200nm的厚度。導(dǎo)電層的厚度約是介電層的厚度的10倍。在具體實(shí)施例中，導(dǎo)電層的厚度為約1600nm，并且介電層的厚度為約140nm。背板的頂表面對(duì)于第一和第二類型的凹部基本上是平面的。第二類型的凹部的高度取決于在步驟720中形成的蝕刻進(jìn)入犧牲層中的深度，并且為約0.5μηι至約2μηι。
[0079]在步驟750中，移除背板下方的襯底?？梢詰?yīng)用BoschTM蝕刻工藝來(lái)移除襯底。BoschTM蝕刻工藝可以包括重復(fù)以下步驟:I)對(duì)襯底(晶片)進(jìn)行諸如干法蝕刻的各向同性蝕刻，2)在襯底(晶片)和由第一蝕刻步驟形成的溝槽的底表面和側(cè)壁上沉積聚合物膜，以及3)在襯底(晶片)和溝槽的底表面上但是不沿著側(cè)壁打開聚合物膜使得可以再次應(yīng)用步驟I)。
[0080]在步驟760中，用定向蝕刻對(duì)背板(導(dǎo)電層和可選的介電層)進(jìn)行穿孔。犧牲層是蝕刻停止層。
[0081]在步驟770中，移除背板下方的犧牲層。防粘凸塊可以由第一類型的凹部形成，并且細(xì)長(zhǎng)的突起可以由第二類型的凹部形成?？梢詰?yīng)用各向同性蝕刻工藝來(lái)通過(guò)背板中的穿孔來(lái)移除犧牲層。通過(guò)移除犧牲層來(lái)釋放薄膜?？梢酝ㄟ^(guò)以下方式來(lái)形成錨定區(qū):控制各向同性蝕刻的定時(shí);或者跨錨定區(qū)提供諸如光致抗蝕劑或鈍化氮化物的覆蓋物來(lái)避免在該位置處的底切(undercutting)。
[0082]盡管已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，但是應(yīng)當(dāng)理解，在不偏離如所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在本文中做出各種改變、替換和變更。
[0083]此外，并不意圖將本申請(qǐng)的范圍限制于在說(shuō)明書中所描述的過(guò)程、機(jī)器、制造、物質(zhì)構(gòu)成、裝置、方法和步驟的具體實(shí)施例。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的公開將容易意識(shí)到，根據(jù)本發(fā)明可以利用目前已有或?qū)㈦S后開發(fā)的執(zhí)行與本文描述的對(duì)應(yīng)實(shí)施例基本上相同的功能或者獲得與本文描述的對(duì)應(yīng)實(shí)施例基本上相同的結(jié)果的過(guò)程、機(jī)器、制造、物質(zhì)構(gòu)成、裝置、方法或步驟。因此，所附權(quán)利要求意圖將此類過(guò)程、機(jī)器、制造、物質(zhì)構(gòu)成、裝置、方法或步驟包括在它們的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于制造MEMS結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括: 在襯底上形成犧牲層； 在犧牲層中形成凹部，凹部包括第一類型的凹部和第二類型的凹部，第一類型的凹部不同于第二類型的凹部； 用導(dǎo)電材料填充第一和第二類型的凹部； 移除襯底在導(dǎo)電材料下方的部分；以及 移除犧牲層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，第一類型的凹部包括圓洞，并且其中，第二類型的凹部包括溝槽。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成凹部還包括形成第三類型的凹部，第三類型的凹部不同于第一類型的凹部和第二類型的凹部。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括:移除犧牲層包括釋放在犧牲層中的凹部和導(dǎo)電材料下面的薄膜。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括對(duì)導(dǎo)電材料穿孔并通過(guò)穿孔洞來(lái)移除犧牲層。
【專利摘要】本發(fā)明涉及MEMS器件和制造MEMS器件的方法。公開了具有剛性背板的MEMS器件和制作具有剛性背板的MEMS器件的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，器件包括襯底和由襯底支撐的背板。背板包括細(xì)長(zhǎng)的突起。
【IPC分類】B81C1/00, B81B7/02
【公開號(hào)】CN105692543
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610246028
【發(fā)明人】A.寰瘋但, A.德赫
【申請(qǐng)人】英飛凌科技股份有限公司
【公開日】2016年6月22日
【申請(qǐng)日】2014年1月24日
【公告號(hào)】CN103964368A, DE102014100722A1, US8921956, US9227843, US20140210020, US20150024536