防止湿清洗工艺之后的粘滞的微机电系统（mems）结构的制作方法
【专利摘要】提供了用于制造具有牺牲支撑件以防止粘滞的微机电系统(MEMS)结构的方法。实施至载体衬底的上表面内的第一蚀刻以在腔体中形成牺牲支撑件。实施热氧化工艺以氧化牺牲支撑件，并且以形成作为上表面的衬垫并且包括氧化的牺牲支撑件的氧化物层。通过氧化物层将位于载体衬底上方的MEMS衬底接合至载体衬底。实施至MEMS衬底内的第二蚀刻以形成位于腔体上面并且由氧化的牺牲支撑件支撑的可移动块。实施至氧化物层内的第三蚀刻以横向地蚀刻氧化的牺牲支撑件和以去除氧化的牺牲支撑件。也提供了具有抗粘滞凸块的MEMS结构。本发明实施例涉及防止湿清洗工艺之后的粘滞的微机电系统(MEMS)结构。
【专利说明】
防止湿清洗工艺之后的粘滞的微机电系统(MEMS)结构
技术领域
[0001]本发明实施例涉及防止湿清洗工艺之后的粘滞的微机电系统(MEMS)结构。【背景技术】
[0002]已经发现微机电系统(MEMS)器件，诸如加速计、压力传感器、和麦克风，广泛应用于许多现代电子器件中。例如，MEMS加速计通常发现于汽车中(例如，在安全气囊系统中)、 平板电脑或智能手机中。对于许多应用，MEMS器件电连接至专用集成电路(ASIC)以形成完整的MEMS系统。
【发明内容】
[0003]根据本发明的一些实施例，提供了一种微机电系统(MEMS)结构，包括:载体衬底，限定腔体的下表面，其中，所述载体衬底包括沿着所述下表面布置的第一抗粘滞凸块和第二抗粘滞凸块；氧化物层，作为所述载体衬底的上表面及所述腔体的侧壁的衬垫；以及 MEMS器件，布置在所述载体衬底上方并且通过所述氧化物层接合至所述载体衬底，其中，所述MEMS器件包括悬置在所述第一抗粘滞凸块上方的所述腔体中的可移动块，并且所述可移动块从所述第二抗粘滞凸块横向偏移。
[0004]根据本发明的另一些实施例，提供了一种用于制造微机电系统(MEMS)结构的方法，所述方法包括:实施至载体衬底的上表面内的第一蚀刻以在腔体中形成牺牲支撑件； 实施热氧化工艺以氧化所述牺牲支撑件，并且以形成作为所述上表面的衬垫并且包括氧化的牺牲支撑件的氧化物层；通过所述氧化物层将位于所述载体衬底上方的MEMS衬底接合至所述载体衬底；实施至所述MEMS衬底内的第二蚀刻以形成位于所述腔体上面并且由所述氧化的牺牲支撑件支撑的可移动块；以及实施至所述氧化物层内的第三蚀刻以横向地蚀刻所述氧化的牺牲支撑件和以去除所述氧化的牺牲支撑件。
[0005]根据本发明的另一些实施例，还提供了一种微机电系统(MEMS)结构，包括:载体衬底，具有布置在所述载体衬底的上表面内的下腔体，其中，所述载体衬底包括沿着所述下腔体的下表面布置的抗粘滞凸块;MEMS器件，布置在所述载体衬底上方，其中，所述MEMS器件包括悬置在所述抗粘滞凸块上方的可移动块；牺牲阻挡件，布置在所述抗粘滞凸块和所述可移动块周围的所述下腔体的外围处，并且从所述下腔体的下表面延伸至所述MEMS器件；以及集成电路(1C)，布置在所述MEMS器件上方。【附图说明】
[0006]当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本发明的实施例。 应该强调的是，根据工业中的标准实践，对各种部件没有按比例绘制并且仅仅用于说明的目的。实际上，为了清楚讨论起见，各种部件的尺寸可以被任意增大或缩小。
[0007]图1A示出了具有抗粘滞凸块的微机电系统(MEMS)结构的一些实施例的截面图。
[0008]图1B示出了图1A的MEMS结构的一些实施例的放大的截面图。
[0009]图2示出了用于制造MEMS结构的方法的一些实施例的流程图，MEMS结构具有牺牲支撑件以防止粘滞。
[0010]图3至图14示出了根据图2的方法的处于各个制造阶段的MEMS结构的一些实施例的一系列截面图。【具体实施方式】
[0011]以下公开内容提供了许多用于实现所提供主题的不同特征的不同实施例或实例。 下面描述了组件和布置的具体实例以简化本发明。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本发明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件形成为直接接触的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本发明可在各个实例中重复参考标号和/或字母。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。
[0012] 而且，为便于描述，在此可以使用诸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等的空间相对术语，以便于描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间相对术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，而在此使用的空间相对描述符可以同样地作相应的解释。
[0013]根据用于制造微机电系统(MEMS)器件的一些方法，实施至载体衬底的上表面内的第一蚀刻以形成腔体，并且形成作为上表面和腔体的衬垫的介电层。然后通过介电层，将 MEMS衬底熔融接合至载体衬底。此外，实施至MEMS衬底内的第二蚀刻以形成具有位于腔体上面的可移动块的MEMS器件。在形成可移动块的情况下，实施清洗工艺(例如，湿清洗工艺)，以去除第二蚀刻的残留材料。然而，清洗工艺可以导致可移动块在X，Y，Z方向上粘至邻近的表面。例如，这样的粘滞进而降低了约5%的产量。
[0014] 鉴于以上所示，本发明涉及用于制造具有防止粘滞的牺牲支撑件的MEMS器件的方法以及所产生的MEMS结构。根据该方法，实施至载体衬底的上表面内的第一蚀刻以形成腔体，并且在腔体中形成牺牲支撑件和牺牲阻挡件。实施热氧化工艺以氧化牺牲支撑件和牺牲阻挡件，和从而形成内衬于上表面并且包括氧化的牺牲支撑件和氧化的牺牲阻挡件的氧化物层。然后通过氧化物层将MEMS衬底熔融接合到载体，并且实施至MEMS衬底内的第二蚀刻以形成具有位于腔体上面并且由氧化的牺牲支撑件支撑的可移动块的MEMS器件。在形成可移动块的情况下，实施清洗工艺以去除来自第二蚀刻的残留材料。并且实施至位于氧化的牺牲支撑件和氧化的牺牲阻挡件之间的氧化物层内的第三蚀刻。第三蚀刻横向地蚀刻氧化物层，并且去除氧化的牺牲支撑件和至少部分的氧化的牺牲阻挡件，以释放可移动块。
[0015]有利地，在清洗工艺期间，氧化的牺牲支撑件防止可移动块粘至腔体的下表面，并防止可移动块在X，Y和Z方向上的其他粘滞。这反过来又提高了产量。此外，氧化的牺牲阻挡件在第三蚀刻期间有利地保护腔体的边缘周围的熔融接合。通过在第三蚀刻期间保护熔融接合，进一步提高了产量。甚至更多，热氧化工艺沿着腔体的下表面在载体衬底中以及在氧化的牺牲支撑件和氧化的牺牲阻挡件下方有利地留下抗粘滞凸块。在第三蚀刻期间，暴露出这些抗粘滞凸块，并且随后用作可移动块的停止件。抗粘滞凸块具有在一点处达到顶点的轮廓，并且因此减小了可移动块粘附和粘滞的可能性。
[0016]参考图1A，提供了具有抗粘滞凸块102a、102b的MEMS结构的一些实施例的截面图100A。将抗粘滞凸块102a、102b集成至载体衬底104内，并且布置为沿着载体衬底104 的表面106,表面106相对于载体衬底104的上表面108凹进。此外，抗粘滞凸块102a、102 突出至下腔体110内，下腔体110被限定在载体衬底104上方。抗粘滞凸块102a、102b包括布置在下腔体110的中心区域内的一个或多个中心抗粘滞凸块102a，和/或布置在下腔体110的外围区域处的一个或多个外围抗粘滞凸块102b，下腔体110的外围区域横向地设置在下腔体110的中心区域和下腔体110的侧壁之间。在一些实施例中，中心抗粘滞凸块 102a是线形(在截面图100A中不可见)的和平行延伸，和/或外围抗粘滞凸块102b是环形的并且布置在中心抗粘滞凸块l〇2a周围。如后文中可知，抗粘滞凸块102a、102b是用于形成MEMS结构的方法的副产物，并且有利地用作停止件以降低载体衬底104的凹进的表面 106和位于下腔体110上面的可移动块112之间的粘滞。例如，载体衬底104可以是块状半导体衬底，诸如块状硅衬底或绝缘体上硅(SOI)衬底。
[0017]介电层114作为下腔体110周围的载体衬底104的上表面108的衬垫，和布置在下腔体110中的载体衬底104的侧壁的衬垫。此外，介电层114作为下腔体110的外围周围的载体衬底104的凹进的表面106的衬垫。在一些实施例中，介电层114的厚度为约1微米至约2.5微米。此外，在一些实施例中，该介电层114包括一个或多个牺牲阻挡件116。 牺牲阻挡件116布置在载体衬底104的一个或多个突出件上方，载体衬底104的一个或多个突出件从载体衬底104的凹进的表面106向外延伸。例如，在一些实施例中，该牺牲阻挡件116可以布置在处于下腔体110的外围处的一个或多个外围抗粘滞凸块102b上方。牺牲阻挡件116从载体衬底104的凹进的表面106垂直地延伸至大约与介电层114的上表面 118平齐处。牺牲阻挡件116通常为环形形状的(在截面图100A中不可见)和在下腔体 110的外围周围延伸。如后文可知，牺牲阻挡件116在制造MEMS结构期间有利地保护介电层114和上面的MEMS器件之间的界面。
[0018]MEMS器件120布置在介电层114和载体衬底104上方，并且通过介电层114接合至载体衬底104。例如，MEMS器件120可以是运动传感器、压力传感器、或麦克风，并且包括 MEMS衬底122。例如，MEMS衬底122可以是块状半导体衬底，诸如块状硅衬底、SOI衬底或绝缘体上多晶硅(P0I)衬底。在一些实施例中，MEMS衬底122可以包括一个或多个弹簧124 和可移动块112。弹簧124将可移动块112连接至MEMS衬底122的外围区域，并且使可移动块112悬置在下腔体110和中心抗粘滞凸块102a上方，中心抗粘滞凸块102a位于外围抗粘滞凸块l〇2b之间(S卩，从而使得可移动块112自外围抗粘滞凸块102b横向偏移)。在操作中，可移动块112的偏转与施加于可移动块112的诸如运动或声波的外部刺激成正比， 由此，可以通过测量偏转来对外部刺激定量。在一些实施例中，使用由可移动块112支撑的可移动感测电极(未显示)和邻近可移动感测电极的固定感测电极(未显示)之间的电容耦合测量偏转。
[0019]一个或多个MEMS接合焊盘126和MEMS接合环128布置在MEMS衬底122上方。在一些实施例中，MEMS接合焊盘126和MEMS接合环128布置在MEMS衬底122的相对于可移动块112的上表面132升高的上表面130上方。MEMS接合环128环绕限定在可移动块112上方的上腔体134,并且通常环绕MEMS接合焊盘126。MEMS接合焊盘126电连接至导体， 诸如布置在MEMS衬底122内和/或MEMS衬底122下面的可移动感测电极，和/或电路。 MEMS接合环128和MEMS接合焊盘126布置在一个或多个接合层136、138内。例如，接合层136、138可以是铝、铜、铝铜或锗。
[0020]集成电路(1C) 140布置在MEMS器件120和上腔体134上方，并且接合至MEMS器件 120。1C 140支持MEMS操作并且可以是例如专用集成电路(AISC)。1C 140包括布置在1C 140的背侧146和1C 140的后段制程(BE0L)金属化堆叠件148之间的1C 140的1C衬底 144中的器件区142。例如，器件区142包括电子元件(未显示)，诸如一个或多个晶体管、 电容器、电阻器、电感器和二极管。例如，1C衬底144可以是块状半导体衬底或SOI衬底。
[0021]BE0L金属化堆叠件148包括堆叠在层间介电(ILD)层152内的电介质内金属化层 150,和布置在ILD层152上的与1C衬底144相对的电介质外金属化层154。电介质内金属化层150包括金属线156,并且电介质外金属化层154包括一个或多个1C接合焊盘158和 1C接合环160。1C接合焊盘158和1C接合环160通常与MEMS接合焊盘126和MEMS接合环128垂直对准，并且通过MEMS接合焊盘126和MEMS接合环128将IC140接合至MEMS器件120。BE0L金属化堆叠件148的接触件162从电介质内金属化层150延伸至器件区142。 此外，BE0L金属化堆叠件148的通孔164在电介质内金属化层150和电介质外金属化层154 之间延伸以互连金属化层150、154。例如，ILD层152可以是低k电介质(即，具有小于约 3.9的介电常数的电介质)或氧化物。例如，金属化层150、154、接触件162和通孔16可以是错铜或锗。
[0022]参考图1B，提供了图1A的MEMS结构的一些实施例的放大的截面图100B。如图所示，载体衬底104的抗粘滞凸块102a、102b具有在下腔体110内逐渐变尖细的宽度。例如，抗粘滞凸块l〇2a、102b可以具有三角形轮廓或半圆形的轮廓。因为抗粘滞凸块102a、 102b在下腔体110内具有逐渐变尖细的宽度，所以抗粘滞凸块102a、102b减小了可移动块112(见图1A)粘附至其的表面区域，并且因此降低了粘滞的可能性。此外，抗粘滞凸块 102a、102b具有高度H和宽度％。例如，抗粘滞凸块102a、102b的高度H可以为约1微米到约2微米，或约1微米到约2.5微米。例如，抗粘滞凸块102a、102b的宽度1可以为约 2微米到约4微米，或约1微米到约5微米。
[0023]也如图所示，牺牲阻挡件116布置在相应的抗粘滞凸块上方并且具有宽度W2。牺牲阻挡件116的宽度W2通常为抗粘滞凸块102a、102b的宽度W i的约2倍。例如，牺牲阻挡件116的宽度^可以为约4微米到约8微米。
[0024]参考图2,提供了用于制造具有牺牲支撑件以防止粘滞的MEMS结构的方法的一些实施例的流程图200。
[0025]在步骤202中，提供载体衬底。
[0026]在步骤204中，实施至载体衬底的上表面内的第一蚀刻以在腔体中形成牺牲支撑件和牺牲阻挡件。牺牲阻挡件布置在牺牲支撑件周围的腔体的外围处。
[0027]在步骤206中，实施热氧化工艺以氧化牺牲支撑件和牺牲阻挡件。此外，实施热氧化工艺以形成内衬于载体衬底的上表面并且包括氧化的牺牲支撑件和氧化的牺牲阻挡件的氧化物层。有利的是，热氧化工艺沿着腔体的下表面产生抗粘滞凸块。
[0028]在步骤208中，通过氧化物层将MEMS衬底熔融接合至载体衬底。
[0029]在步骤210中，实施至MEMS衬底内的化学机械抛光(CMP)以减薄MEMS衬底。
[0030]在步骤212中，在MEMS衬底上方形成接合层。[0031 ]在步骤214中，实施至接合层内的第二蚀刻以在MEMS衬底上方形成接合焊盘和接合环。
[0032]在步骤216中，实施至MEMS衬底内的第三蚀刻以凹进接合焊盘和接合环周围的 MHMS衬底。
[0033]在步骤218中，实施至MEMS衬底内的第四蚀刻以形成MEMS器件，从而包括通过氧化的牺牲支撑件支撑在腔体上方的可移动块。
[0034]在步骤220中，实施湿清洗工艺以去除来自第四蚀刻的残留物。有利的是，支撑结构在湿清洗工艺期间固定可移动块的位置，从而防止在湿清洗工艺期间的在X，Y和Z方向上的粘滞。
[0035]在步骤222中，实施至氧化物层内的第五蚀刻以横向地蚀刻位于氧化的牺牲阻挡件和氧化的牺牲支撑件之间的氧化物层，并且去除氧化的牺牲支撑件。有利的是，当在横向地蚀刻掉氧化的牺牲支撑件时，氧化的牺牲阻挡件保护腔体的边缘周围的熔融接合。
[0036]在步骤224中，通过接合焊盘和接合环将集成电路共晶接合至MEMS衬底。
[0037]虽然在本文中通过流程图200描述的方法被示出和描述为一系列的行为或事件， 但是应当理解，所示出的这些行为或事件的顺序不应解释为限制意义。例如，一些行为可以以不同的顺序发生和/或与除了本文中示出和/或描述的行为或事件的其他行为或事件同时发生。此外，并非所有示出的行为都是实施本发明的一个或多个方面或本发明的实施例所必须的，并且，可以以一个或多个单独的行为和/或阶段来执行本文中示出的一个或多个方面。
[0038]参考图3至图14,提供了处于各个制造阶段的MEMS结构的一些实施例的截面图以示出图2的方法。虽然结合方法来描述图3至图14,但是应当理解，在图3至图14中公开的方法不限制于该方法，相反可以单独地表示独立于该方法的结构。类似地，虽然结合图3 至图14来描述该方法，但是应当理解，该方法不限制于在图3至图14中公开的结构，但是相反可以单独地代表独立于在图3至图14中公开的结构。
[0039]图3示出了对应于步骤202的一些实施例的截面图300。如图所示，提供载体衬底 104’。例如，载体衬底104’可以是块状半导体衬底，诸如块状硅衬底或SOI衬底。
[0040]图4示出了对应于步骤204的一些实施例的截面图400。如图所示，在载体衬底 104’(见图3)内实施第一蚀刻以形成下腔体110’，并且以在下腔体110’中形成一个或多个牺牲支撑件402和一个或多个牺牲阻挡件116’。牺牲支撑件402和牺牲阻挡件116’从下腔体110’的下表面106’延伸至下腔体110’内。在一些实施例中，牺牲支撑件402和/ 或牺牲阻挡件116’具有约2微米至约4微米的宽度W3。此外，在一些实施例中，牺牲支撑件402是线形(在截面图400不可见)的和平行延伸，和/或牺牲阻挡层件116’是环形 (在截面图400不可见)的并且环绕牺牲支撑件402。牺牲支撑件402通常布置在下腔体 110’的中心区域内，并且牺牲阻挡件116’通常沿着下腔体110’的外围区域布置，下腔体 110’的外围区域横向地设置在下腔体110’的中心区域和下腔体110’的侧壁之间。例如， 牺牲阻挡件116’可以包括布置在牺牲支撑件402的相对两侧上的一对牺牲阻挡件。在一些实施例中，牺牲支撑件402和牺牲阻挡件116’中间的间隔的宽度W4为约2微米至约50微米。
[0041]用于实施第一蚀刻的工艺可以包括形成选择性地掩蔽载体衬底104’的第一光刻胶层404。然后，根据第一光刻胶层404的图案，将蚀刻剂406应用于载体衬底104’，从而在下腔体110’中形成牺牲支撑件402和牺牲阻挡件116’。在施加蚀刻剂406之后，可以去除第一光刻胶层404。
[0042]图5示出了对应于步骤206的一些实施例的截面图500。如图所示，对MEMS结构实施热氧化工艺。例如，通过在升高的温度下将MEMS结构暴露于氧化剂来实施该热氧化工〇
[0043]热氧化工艺中氧化剩余的载体衬底104”(见图4)的暴露区域，包括氧化牺牲支撑件402(见图4)和牺牲阻挡件116’(见图4)，以形成氧化物层114’。在一些实施例中，氧化物层114’的厚度为约1微米至约2.5微米。氧化物层114’布置在保留的载体衬底104 上方，作为保留的下腔体110”的衬垫，并且包括氧化的牺牲支撑件402’和氧化牺牲阻挡件 116。通常情况下，热氧化工艺大约使牺牲支撑件402和牺牲阻挡件116’的宽度加倍。例如，氧化的牺牲支撑件402’和/或氧化的牺牲阻挡件116可以具有约4微米至约8微米的宽度。
[0044]此外，热氧化工艺形成了位于氧化的牺牲支撑件402’和氧化的牺牲阻挡件116下面的抗粘滞凸块l〇2a、102b。抗粘滞凸块102a、102b包括布置在氧化的牺牲支撑件402’下方的保留的下腔体110”的中心处的一个或多个中心抗粘滞凸块l〇2a。此外，抗粘滞凸块 102a、102b包括布置在氧化的牺牲阻挡件116下方的保留的下腔体110”的外围处的一个或多个外围抗粘滞凸块l〇2b。抗粘滞凸块102a、102b具有在保留的下腔体110”内逐渐变尖细的宽度，并且通常具有三角形的轮廓或半圆形的轮廓。在一些实施例中，抗粘滞凸块 102a、102b具有约1微米到约2微米的高度，和/或具有约2微米到约4微米的宽度。如上所述，抗粘滞凸块l〇2a、102b有利地用作将形成在抗粘滞凸块102a、102b上方的可移动块的停止件。
[0045]图6示出了对应于步骤208的一些实施例的截面图600。如图所示，通常通过熔融接合，通过氧化物层114’将MEMS衬底122’接合至剩余的载体衬底104。例如，MEMS衬底 122’可以是块状半导体衬底，诸如块状硅衬底、SOI衬底或P0I衬底。
[0046]图7示出了对应于步骤210的一些实施例的截面图700。如图所示，对MEMS衬底 122’(见图6)实施CMP以减小MEMS衬底122’的厚度。例如，MEMS衬底122’的厚度可以减小至约30微米。在一些实施例中，额外地或可选地实施回蚀刻。
[0047]图8示出了对应于步骤212的一些实施例的截面图800。如图所示，将一个或多个接合层136’、138’堆叠在剩余的MEMS衬底122”上方。可以使用诸如旋涂汽相沉积的沉积工艺来形成一个或多个接合层136’、138’。此外，接合层136’、138’可以由例如铝、铜、铝铜或锗形成。
[0048]图9示出了对应于步骤214的一些实施例的截面图900。如图所示，实施至接合层 136’、138’(见图8)内的第二蚀刻以在剩余的MEMS衬底122”上方形成一个或多个MEMS 接合焊盘126和MEMS接合环128。MEMS接合环128围绕保留的下腔体110”，并且通常围绕 MEMS接合焊盘126。在一些实施例中，MEMS接合焊盘126电连接至布置在剩余的MEMS衬底122”内和/或剩余的MEMS衬底122”下面的导体和/或电路。
[0049]用于实施第二蚀刻的工艺可以包括形成选择性地掩蔽接合层136’、138’的第二光刻胶层902。然后可以根据第二光刻胶层902的图案将蚀刻剂904应用于接合层136’、 138’，从而形成MEMS接合焊盘126和MEMS接合环128。在应用蚀刻剂904之后，可以去除第二光刻胶层902。
[0050]图10示出了对应于步骤216的一些实施例的截面图1000。如图所示，实施至剩余的MEMS衬底122”(见图9)内的第三蚀刻以使位于MEMS接合焊盘126和MEMS接合环128 周围的剩余的MEMS衬底122”凹进。
[0051]用于实施第三蚀刻的工艺可以包括形成选择性地掩蔽MEMS接合焊盘126和MEMS 接合环128的第三光刻胶层1002。然后可以根据第三光刻胶层1002的图案将蚀刻剂1004 应用于剩余的MEMS衬底122”。在应用蚀刻剂1004之后，可以去除第三光刻胶层1002。
[0052]图11示出了对应于步骤218的一些实施例的截面图1100。如图所示，实施至剩余的MEMS衬底122”’(参见图10)内的第四蚀刻以形成MEMS器件120，MEMS器件120包括通过氧化的牺牲支撑件402’和一个或多个弹簧124支撑在其上方的可移动块112。有利地， 氧化的牺牲支撑件402’防止可移动块112在在X，Y或Z方向上进行移动，从而防止粘滞。
[0053]用于实施第四蚀刻的工艺可以包括形成选择性地掩蔽剩余的MEMS衬底122”’的第四光刻胶层1102。然后可以根据第四光刻胶层1102的图案将蚀刻剂1104应用于剩余的 MEMS衬底122”’。在应用蚀刻剂1104之后，可以去除第四光刻胶层1102。
[0054]图12示出了对应于步骤220的一些实施例的截面图1200。如图所示，实施清洗工艺以去除来自第四蚀刻的残留物。清洗工艺通常是湿清洗工艺，并且可以包括例如对MEMS 结构应用湿清洗溶液。有利地，氧化的牺牲支撑件402’防止在清洗工艺期间的可移动块 112的粘滞。
[0055]图13示出了对应于步骤222的一些实施例的截面图1300。如图所示，通过将位于氧化的牺牲支撑件402’(见图12)和氧化的牺牲阻挡件116之间的氧化物层114’暴露于蚀刻剂1302来实施至氧化物层114’(见图12)内的第五蚀刻。通常蚀刻剂1302是蒸气氢氟酸(VHF)。
[0056]第五蚀刻横向地蚀刻氧化物层114’以去除氧化的牺牲支撑件402’，并且以暴露位于可移动块112下面的中心抗粘滞凸块102a。通过去除氧化的牺牲支撑件402’，可移动块112被释放，并变得可移动。此外，第五蚀刻至少部分地去除氧化的牺牲阻挡件116以至少部分地暴露外围抗粘滞凸块102b。可以通过控制对氧化的牺牲支撑件402’的蚀刻百分比来控制氧化的牺牲阻挡件116被去除的程度。牺牲氧化的牺牲阻挡件116以保护位于 MEMS器件120和剩余的下腔体110”的边缘周围的剩余的载体衬底104之间的接合界面。 这进而可以通过提高MEMS结构的强度而提高产量。
[0057]图14示出了对应于步骤224的一些实施例的截面图1400。如图所示，IC140布置在MEMS器件120上方并且接合至MEMS器件120。通常地，IC140通过MEMS接合焊盘126 和MEMS接合环128共晶接合到MEMS器件120。
[0058]1C 140包括布置在1C 140的背侧146和1C 140的后段制程(BE0L)金属化堆叠件148之间的1C 140的1C衬底144中的器件区142。例如，器件区142包括电子元件(未显示)，诸如一个或多个晶体管、电容器、电阻器、电感器和二极管。例如，1C衬底144可以是块状半导体衬底或SOI衬底。BE0L金属化堆叠件148包括堆叠在ILD层152内的电介质内金属化层150，和布置在ILD层152上的与IC衬底144相对的电介质外金属化层154。BEOL金属化堆叠件148的接触件162从电介质内金属化层150延伸至器件区142。此外，BEOL金属化堆叠件148的通孔164在电介质内金属化层150和电介质外金属化层154之间延伸以互连金属化层150、154。例如，ILD层152可以是低κ电介质或氧化物。例如，金属化层150、154、接触件162和通孔16可以是铝铜或锗。
[0059]因此，从上文可以理解，本发明提供了一种MEMS结构。载体衬底限定腔体的下表面。载体衬底包括沿着下表面布置的第一抗粘滞凸块和第二抗粘滞凸块。氧化物层作为载体衬底的上表面和腔体的侧壁的衬垫。MEMS器件布置在载体衬底上方并且通过氧化物层接合至载体衬底。MEMS器件包括悬置在第一抗粘滞凸块上方的腔体中的可移动块，并且可移动块从第二抗粘滞凸块横向偏移。
[0060]在其他实施例中，本发明提供一种制造MEMS结构的方法。实施至载体衬底的上表面内的第一蚀刻以在腔体中形成牺牲支撑件。实施热氧化工艺以氧化牺牲支撑件，并且以形成作为上表面的衬垫并且包括氧化的牺牲支撑件的氧化物层。通过氧化物层将位于载体衬底上方的MEMS衬底接合至载体衬底。实施至MEMS衬底内的第二蚀刻以形成位于腔体上面并且由氧化的牺牲支撑件支撑的可移动块。实施至氧化物层内的第三蚀刻以横向地蚀刻氧化的牺牲支撑件和以去除氧化的牺牲支撑件。
[0061]在又其他实施例中，本发明提供了一种MEMS结构。载体衬底具有布置在载体衬底的上表面内的下腔体。载体衬底包括沿着下腔体的下表面布置的抗粘滞凸块。MEMS器件布置在载体衬底上方。MEMS器件包括悬置在抗粘滞凸块上方的可移动块。牺牲阻挡件布置在抗粘滞凸块和可移动块周围的下腔体的外围处，并且从下腔体的下表面延伸至MEMS器件。IC布置在MEMS器件上方。
[0062]根据本发明的一些实施例，提供了一种微机电系统(MEMS)结构，包括:载体衬底，限定腔体的下表面，其中，所述载体衬底包括沿着所述下表面布置的第一抗粘滞凸块和第二抗粘滞凸块；氧化物层，作为所述载体衬底的上表面及所述腔体的侧壁的衬垫；以及MEMS器件，布置在所述载体衬底上方并且通过所述氧化物层接合至所述载体衬底，其中，所述MEMS器件包括悬置在所述第一抗粘滞凸块上方的所述腔体中的可移动块，并且所述可移动块从所述第二抗粘滞凸块横向偏移。
[0063]在上述MEMS结构中，所述氧化物层包括布置在所述腔体中的牺牲阻挡件，所述牺牲阻挡件从所述可移动块横向偏移，并且其中，所述牺牲阻挡件从所述腔体的下表面朝向所述MEMS器件延伸。
[0064]在上述MEMS结构中，所述牺牲阻挡件位于所述第二抗粘滞凸块上面。
[0065]在上述MEMS结构中，所述牺牲阻挡件的宽度为约4微米至约8微米。
[0066]在上述MEMS结构中，所述牺牲阻挡件是氧化物，并且其中，所述第一抗粘滞凸块和所述第二抗粘滞凸块是硅。
[0067]在上述MEMS结构中，所述第一抗粘滞凸块或所述第二抗粘滞凸块突出至所述腔体内，并且具有在一点处达到顶点的轮廓。
[0068]在上述MEMS结构中，所述第一抗粘滞凸块或所述第二抗粘滞凸块的宽度为约2微米至约4微米，并且所述第一抗粘滞凸块或所述第二抗粘滞凸块的高度为约I微米至约2微米。
[0069]在上述MEMS结构中，还包括:集成电路(IC)，布置在所述MEMS器件上方并且接合至所述MEMS器件。
[0070]在上述MEMS结构中，所述MEMS器件包括使所述可移动块悬置在所述腔体上方的弹貪O
[0071]根据本发明的另一些实施例，提供了一种用于制造微机电系统(MEMS)结构的方法，所述方法包括:实施至载体衬底的上表面内的第一蚀刻以在腔体中形成牺牲支撑件；实施热氧化工艺以氧化所述牺牲支撑件，并且以形成作为所述上表面的衬垫并且包括氧化的牺牲支撑件的氧化物层；通过所述氧化物层将位于所述载体衬底上方的MEMS衬底接合至所述载体衬底；实施至所述MEMS衬底内的第二蚀刻以形成位于所述腔体上面并且由所述氧化的牺牲支撑件支撑的可移动块；以及实施至所述氧化物层内的第三蚀刻以横向地蚀刻所述氧化的牺牲支撑件和以去除所述氧化的牺牲支撑件。
[0072]在上述方法中，还包括:实施热氧化工艺以形成与所述载体衬底集成并且位于所述氧化的牺牲支撑件下面的抗粘滞凸块，其中，所述抗粘滞凸块的宽度为约2微米至约4微米，并且所述抗粘滞凸块的高度为约I微米至约2微米。
[0073]在上述方法中，还包括:形成具有约2微米至约4微米的宽度的所述牺牲支撑件。
[0074]在上述方法中，还包括:形成具有约4微米至约8微米的宽度的所述氧化的牺牲支撑件。
[0075]在上述方法中，还包括:实施第一蚀刻以在所述腔体的外围处形成牺牲阻挡件并且所述牺牲阻挡件从所述牺牲支撑件横向偏移；实施所述热氧化工艺以氧化所述牺牲阻挡件，并且以形成包括所述氧化的牺牲阻挡件的所述氧化物层；以及在所述氧化的牺牲支撑件和所述氧化的牺牲阻挡件之间实施第三蚀刻以至少部分地去除所述氧化的牺牲阻挡件。
[0076]在上述方法中，还包括:形成从所述牺牲支撑件横向偏移约2微米至约50微米的距离的所述牺牲阻挡件。
[0077]在上述方法中，还包括:形成具有约2微米至约4微米的宽度的所述牺牲阻挡件。
[0078]在上述方法中，还包括:形成具有线性形状并且在所述腔体的相对侧壁之间平行延伸的所述牺牲支撑件和所述牺牲阻挡件。
[0079]在上述方法中，还包括:形成具有约4微米至约8微米的宽度的所述氧化的牺牲阻挡件。
[0080]根据本发明的另一些实施例，还提供了一种微机电系统(MEMS)结构，包括:载体衬底，具有布置在所述载体衬底的上表面内的下腔体，其中，所述载体衬底包括沿着所述下腔体的下表面布置的抗粘滞凸块;MEMS器件，布置在所述载体衬底上方，其中，所述MEMS器件包括悬置在所述抗粘滞凸块上方的可移动块；牺牲阻挡件，布置在所述抗粘滞凸块和所述可移动块周围的所述下腔体的外围处，并且从所述下腔体的下表面延伸至所述MEMS器件；以及集成电路(1C)，布置在所述MEMS器件上方。
[0081]在上述MEMS结构中，所述牺牲阻挡件位于所述载体衬底的突出件上面，所述载体衬底的突出件从所述下腔体的下表面向外延伸。
[0082]上面概述了若干实施例的部件、使得本领域技术人员可以更好地理解本发明的方面。本领域技术人员应该理解、他们可以容易地使用本发明作为基础来设计或修改用于实现与在此所介绍实施例相同的目的和/或实现相同优势的其他工艺和结构。本领域技术人员也应该意识到、这种等同构造并不背离本发明的精神和范围、并且在不背离本发明的精神和范围的情况下、在此他们可以做出多种变化、替换以及改变。
【主权项】
1.一种微机电系统(MEMS)结构，包括:载体衬底，限定腔体的下表面，其中，所述载体衬底包括沿着所述下表面布置的第一抗 粘滞凸块和第二抗粘滞凸块；氧化物层，作为所述载体衬底的上表面及所述腔体的侧壁的衬垫；以及MEMS器件，布置在所述载体衬底上方并且通过所述氧化物层接合至所述载体衬底，其 中，所述MEMS器件包括悬置在所述第一抗粘滞凸块上方的所述腔体中的可移动块，并且所 述可移动块从所述第二抗粘滞凸块横向偏移。2.根据权利要求1所述的MEMS结构，其中，所述氧化物层包括布置在所述腔体中的牺 牲阻挡件，所述牺牲阻挡件从所述可移动块横向偏移，并且其中，所述牺牲阻挡件从所述腔 体的下表面朝向所述MEMS器件延伸。3.根据权利要求2所述的MEMS结构，其中，所述牺牲阻挡件位于所述第二抗粘滞凸块上面。4.根据权利要求2所述的MEMS结构，其中，所述牺牲阻挡件的宽度为约4微米至约8 微米。5.根据权利要求2所述的MEMS结构，其中，所述牺牲阻挡件是氧化物，并且其中，所述 第一抗粘滞凸块和所述第二抗粘滞凸块是硅。6.根据权利要求1所述的MEMS结构，其中，所述第一抗粘滞凸块或所述第二抗粘滞凸 块突出至所述腔体内，并且具有在一点处达到顶点的轮廓。7.根据权利要求1所述的MEMS结构，其中，所述第一抗粘滞凸块或所述第二抗粘滞凸 块的宽度为约2微米至约4微米，并且所述第一抗粘滞凸块或所述第二抗粘滞凸块的高度 为约1微米至约2微米。8.根据权利要求1所述的MEMS结构，还包括:集成电路(1C)，布置在所述MEMS器件上方并且接合至所述MEMS器件。9.一种用于制造微机电系统(MEMS)结构的方法，所述方法包括:实施至载体衬底的上表面内的第一蚀刻以在腔体中形成牺牲支撑件；实施热氧化工艺以氧化所述牺牲支撑件，并且以形成作为所述上表面的衬垫并且包括 氧化的牺牲支撑件的氧化物层；通过所述氧化物层将位于所述载体衬底上方的MEMS衬底接合至所述载体衬底；实施至所述MEMS衬底内的第二蚀刻以形成位于所述腔体上面并且由所述氧化的牺牲 支撑件支撑的可移动块；以及实施至所述氧化物层内的第三蚀刻以横向地蚀刻所述氧化的牺牲支撑件和以去除所 述氧化的牺牲支撑件。10.—种微机电系统(MEMS)结构，包括:载体衬底，具有布置在所述载体衬底的上表面内的下腔体，其中，所述载体衬底包括沿 着所述下腔体的下表面布置的抗粘滞凸块；MEMS器件，布置在所述载体衬底上方，其中，所述MEMS器件包括悬置在所述抗粘滞凸 块上方的可移动块；牺牲阻挡件，布置在所述抗粘滞凸块和所述可移动块周围的所述下腔体的外围处，并 且从所述下腔体的下表面延伸至所述MEMS器件；以及集成电路(1C)，布置在所述MEMS器件上方。
【文档编号】B81B7/00GK106082103SQ201510735507
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2015年11月2日
【发明人】周仲彥
【申请人】台湾积体电路制造股份有限公司
【专利摘要】提供了用于制造具有牺牲支撑件以防止粘滞的微机电系统(MEMS)结构的方法。实施至载体衬底的上表面内的第一蚀刻以在腔体中形成牺牲支撑件。实施热氧化工艺以氧化牺牲支撑件，并且以形成作为上表面的衬垫并且包括氧化的牺牲支撑件的氧化物层。通过氧化物层将位于载体衬底上方的MEMS衬底接合至载体衬底。实施至MEMS衬底内的第二蚀刻以形成位于腔体上面并且由氧化的牺牲支撑件支撑的可移动块。实施至氧化物层内的第三蚀刻以横向地蚀刻氧化的牺牲支撑件和以去除氧化的牺牲支撑件。也提供了具有抗粘滞凸块的MEMS结构。本发明实施例涉及防止湿清洗工艺之后的粘滞的微机电系统(MEMS)结构。
【专利说明】
防止湿清洗工艺之后的粘滞的微机电系统(MEMS)结构
技术领域
[0001]本发明实施例涉及防止湿清洗工艺之后的粘滞的微机电系统(MEMS)结构。【背景技术】
[0002]已经发现微机电系统(MEMS)器件，诸如加速计、压力传感器、和麦克风，广泛应用于许多现代电子器件中。例如，MEMS加速计通常发现于汽车中(例如，在安全气囊系统中)、 平板电脑或智能手机中。对于许多应用，MEMS器件电连接至专用集成电路(ASIC)以形成完整的MEMS系统。
【发明内容】
[0003]根据本发明的一些实施例，提供了一种微机电系统(MEMS)结构，包括:载体衬底，限定腔体的下表面，其中，所述载体衬底包括沿着所述下表面布置的第一抗粘滞凸块和第二抗粘滞凸块；氧化物层，作为所述载体衬底的上表面及所述腔体的侧壁的衬垫；以及 MEMS器件，布置在所述载体衬底上方并且通过所述氧化物层接合至所述载体衬底，其中，所述MEMS器件包括悬置在所述第一抗粘滞凸块上方的所述腔体中的可移动块，并且所述可移动块从所述第二抗粘滞凸块横向偏移。
[0004]根据本发明的另一些实施例，提供了一种用于制造微机电系统(MEMS)结构的方法，所述方法包括:实施至载体衬底的上表面内的第一蚀刻以在腔体中形成牺牲支撑件； 实施热氧化工艺以氧化所述牺牲支撑件，并且以形成作为所述上表面的衬垫并且包括氧化的牺牲支撑件的氧化物层；通过所述氧化物层将位于所述载体衬底上方的MEMS衬底接合至所述载体衬底；实施至所述MEMS衬底内的第二蚀刻以形成位于所述腔体上面并且由所述氧化的牺牲支撑件支撑的可移动块；以及实施至所述氧化物层内的第三蚀刻以横向地蚀刻所述氧化的牺牲支撑件和以去除所述氧化的牺牲支撑件。
[0005]根据本发明的另一些实施例，还提供了一种微机电系统(MEMS)结构，包括:载体衬底，具有布置在所述载体衬底的上表面内的下腔体，其中，所述载体衬底包括沿着所述下腔体的下表面布置的抗粘滞凸块;MEMS器件，布置在所述载体衬底上方，其中，所述MEMS器件包括悬置在所述抗粘滞凸块上方的可移动块；牺牲阻挡件，布置在所述抗粘滞凸块和所述可移动块周围的所述下腔体的外围处，并且从所述下腔体的下表面延伸至所述MEMS器件；以及集成电路(1C)，布置在所述MEMS器件上方。【附图说明】
[0006]当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本发明的实施例。 应该强调的是，根据工业中的标准实践，对各种部件没有按比例绘制并且仅仅用于说明的目的。实际上，为了清楚讨论起见，各种部件的尺寸可以被任意增大或缩小。
[0007]图1A示出了具有抗粘滞凸块的微机电系统(MEMS)结构的一些实施例的截面图。
[0008]图1B示出了图1A的MEMS结构的一些实施例的放大的截面图。
[0009]图2示出了用于制造MEMS结构的方法的一些实施例的流程图，MEMS结构具有牺牲支撑件以防止粘滞。
[0010]图3至图14示出了根据图2的方法的处于各个制造阶段的MEMS结构的一些实施例的一系列截面图。【具体实施方式】
[0011]以下公开内容提供了许多用于实现所提供主题的不同特征的不同实施例或实例。 下面描述了组件和布置的具体实例以简化本发明。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本发明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件形成为直接接触的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本发明可在各个实例中重复参考标号和/或字母。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。
[0012] 而且，为便于描述，在此可以使用诸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等的空间相对术语，以便于描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间相对术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，而在此使用的空间相对描述符可以同样地作相应的解释。
[0013]根据用于制造微机电系统(MEMS)器件的一些方法，实施至载体衬底的上表面内的第一蚀刻以形成腔体，并且形成作为上表面和腔体的衬垫的介电层。然后通过介电层，将 MEMS衬底熔融接合至载体衬底。此外，实施至MEMS衬底内的第二蚀刻以形成具有位于腔体上面的可移动块的MEMS器件。在形成可移动块的情况下，实施清洗工艺(例如，湿清洗工艺)，以去除第二蚀刻的残留材料。然而，清洗工艺可以导致可移动块在X，Y，Z方向上粘至邻近的表面。例如，这样的粘滞进而降低了约5%的产量。
[0014] 鉴于以上所示，本发明涉及用于制造具有防止粘滞的牺牲支撑件的MEMS器件的方法以及所产生的MEMS结构。根据该方法，实施至载体衬底的上表面内的第一蚀刻以形成腔体，并且在腔体中形成牺牲支撑件和牺牲阻挡件。实施热氧化工艺以氧化牺牲支撑件和牺牲阻挡件，和从而形成内衬于上表面并且包括氧化的牺牲支撑件和氧化的牺牲阻挡件的氧化物层。然后通过氧化物层将MEMS衬底熔融接合到载体，并且实施至MEMS衬底内的第二蚀刻以形成具有位于腔体上面并且由氧化的牺牲支撑件支撑的可移动块的MEMS器件。在形成可移动块的情况下，实施清洗工艺以去除来自第二蚀刻的残留材料。并且实施至位于氧化的牺牲支撑件和氧化的牺牲阻挡件之间的氧化物层内的第三蚀刻。第三蚀刻横向地蚀刻氧化物层，并且去除氧化的牺牲支撑件和至少部分的氧化的牺牲阻挡件，以释放可移动块。
[0015]有利地，在清洗工艺期间，氧化的牺牲支撑件防止可移动块粘至腔体的下表面，并防止可移动块在X，Y和Z方向上的其他粘滞。这反过来又提高了产量。此外，氧化的牺牲阻挡件在第三蚀刻期间有利地保护腔体的边缘周围的熔融接合。通过在第三蚀刻期间保护熔融接合，进一步提高了产量。甚至更多，热氧化工艺沿着腔体的下表面在载体衬底中以及在氧化的牺牲支撑件和氧化的牺牲阻挡件下方有利地留下抗粘滞凸块。在第三蚀刻期间，暴露出这些抗粘滞凸块，并且随后用作可移动块的停止件。抗粘滞凸块具有在一点处达到顶点的轮廓，并且因此减小了可移动块粘附和粘滞的可能性。
[0016]参考图1A，提供了具有抗粘滞凸块102a、102b的MEMS结构的一些实施例的截面图100A。将抗粘滞凸块102a、102b集成至载体衬底104内，并且布置为沿着载体衬底104 的表面106,表面106相对于载体衬底104的上表面108凹进。此外，抗粘滞凸块102a、102 突出至下腔体110内，下腔体110被限定在载体衬底104上方。抗粘滞凸块102a、102b包括布置在下腔体110的中心区域内的一个或多个中心抗粘滞凸块102a，和/或布置在下腔体110的外围区域处的一个或多个外围抗粘滞凸块102b，下腔体110的外围区域横向地设置在下腔体110的中心区域和下腔体110的侧壁之间。在一些实施例中，中心抗粘滞凸块 102a是线形(在截面图100A中不可见)的和平行延伸，和/或外围抗粘滞凸块102b是环形的并且布置在中心抗粘滞凸块l〇2a周围。如后文中可知，抗粘滞凸块102a、102b是用于形成MEMS结构的方法的副产物，并且有利地用作停止件以降低载体衬底104的凹进的表面 106和位于下腔体110上面的可移动块112之间的粘滞。例如，载体衬底104可以是块状半导体衬底，诸如块状硅衬底或绝缘体上硅(SOI)衬底。
[0017]介电层114作为下腔体110周围的载体衬底104的上表面108的衬垫，和布置在下腔体110中的载体衬底104的侧壁的衬垫。此外，介电层114作为下腔体110的外围周围的载体衬底104的凹进的表面106的衬垫。在一些实施例中，介电层114的厚度为约1微米至约2.5微米。此外，在一些实施例中，该介电层114包括一个或多个牺牲阻挡件116。 牺牲阻挡件116布置在载体衬底104的一个或多个突出件上方，载体衬底104的一个或多个突出件从载体衬底104的凹进的表面106向外延伸。例如，在一些实施例中，该牺牲阻挡件116可以布置在处于下腔体110的外围处的一个或多个外围抗粘滞凸块102b上方。牺牲阻挡件116从载体衬底104的凹进的表面106垂直地延伸至大约与介电层114的上表面 118平齐处。牺牲阻挡件116通常为环形形状的(在截面图100A中不可见)和在下腔体 110的外围周围延伸。如后文可知，牺牲阻挡件116在制造MEMS结构期间有利地保护介电层114和上面的MEMS器件之间的界面。
[0018]MEMS器件120布置在介电层114和载体衬底104上方，并且通过介电层114接合至载体衬底104。例如，MEMS器件120可以是运动传感器、压力传感器、或麦克风，并且包括 MEMS衬底122。例如，MEMS衬底122可以是块状半导体衬底，诸如块状硅衬底、SOI衬底或绝缘体上多晶硅(P0I)衬底。在一些实施例中，MEMS衬底122可以包括一个或多个弹簧124 和可移动块112。弹簧124将可移动块112连接至MEMS衬底122的外围区域，并且使可移动块112悬置在下腔体110和中心抗粘滞凸块102a上方，中心抗粘滞凸块102a位于外围抗粘滞凸块l〇2b之间(S卩，从而使得可移动块112自外围抗粘滞凸块102b横向偏移)。在操作中，可移动块112的偏转与施加于可移动块112的诸如运动或声波的外部刺激成正比， 由此，可以通过测量偏转来对外部刺激定量。在一些实施例中，使用由可移动块112支撑的可移动感测电极(未显示)和邻近可移动感测电极的固定感测电极(未显示)之间的电容耦合测量偏转。
[0019]一个或多个MEMS接合焊盘126和MEMS接合环128布置在MEMS衬底122上方。在一些实施例中，MEMS接合焊盘126和MEMS接合环128布置在MEMS衬底122的相对于可移动块112的上表面132升高的上表面130上方。MEMS接合环128环绕限定在可移动块112上方的上腔体134,并且通常环绕MEMS接合焊盘126。MEMS接合焊盘126电连接至导体， 诸如布置在MEMS衬底122内和/或MEMS衬底122下面的可移动感测电极，和/或电路。 MEMS接合环128和MEMS接合焊盘126布置在一个或多个接合层136、138内。例如，接合层136、138可以是铝、铜、铝铜或锗。
[0020]集成电路(1C) 140布置在MEMS器件120和上腔体134上方，并且接合至MEMS器件 120。1C 140支持MEMS操作并且可以是例如专用集成电路(AISC)。1C 140包括布置在1C 140的背侧146和1C 140的后段制程(BE0L)金属化堆叠件148之间的1C 140的1C衬底 144中的器件区142。例如，器件区142包括电子元件(未显示)，诸如一个或多个晶体管、 电容器、电阻器、电感器和二极管。例如，1C衬底144可以是块状半导体衬底或SOI衬底。
[0021]BE0L金属化堆叠件148包括堆叠在层间介电(ILD)层152内的电介质内金属化层 150,和布置在ILD层152上的与1C衬底144相对的电介质外金属化层154。电介质内金属化层150包括金属线156,并且电介质外金属化层154包括一个或多个1C接合焊盘158和 1C接合环160。1C接合焊盘158和1C接合环160通常与MEMS接合焊盘126和MEMS接合环128垂直对准，并且通过MEMS接合焊盘126和MEMS接合环128将IC140接合至MEMS器件120。BE0L金属化堆叠件148的接触件162从电介质内金属化层150延伸至器件区142。 此外，BE0L金属化堆叠件148的通孔164在电介质内金属化层150和电介质外金属化层154 之间延伸以互连金属化层150、154。例如，ILD层152可以是低k电介质(即，具有小于约 3.9的介电常数的电介质)或氧化物。例如，金属化层150、154、接触件162和通孔16可以是错铜或锗。
[0022]参考图1B，提供了图1A的MEMS结构的一些实施例的放大的截面图100B。如图所示，载体衬底104的抗粘滞凸块102a、102b具有在下腔体110内逐渐变尖细的宽度。例如，抗粘滞凸块l〇2a、102b可以具有三角形轮廓或半圆形的轮廓。因为抗粘滞凸块102a、 102b在下腔体110内具有逐渐变尖细的宽度，所以抗粘滞凸块102a、102b减小了可移动块112(见图1A)粘附至其的表面区域，并且因此降低了粘滞的可能性。此外，抗粘滞凸块 102a、102b具有高度H和宽度％。例如，抗粘滞凸块102a、102b的高度H可以为约1微米到约2微米，或约1微米到约2.5微米。例如，抗粘滞凸块102a、102b的宽度1可以为约 2微米到约4微米，或约1微米到约5微米。
[0023]也如图所示，牺牲阻挡件116布置在相应的抗粘滞凸块上方并且具有宽度W2。牺牲阻挡件116的宽度W2通常为抗粘滞凸块102a、102b的宽度W i的约2倍。例如，牺牲阻挡件116的宽度^可以为约4微米到约8微米。
[0024]参考图2,提供了用于制造具有牺牲支撑件以防止粘滞的MEMS结构的方法的一些实施例的流程图200。
[0025]在步骤202中，提供载体衬底。
[0026]在步骤204中，实施至载体衬底的上表面内的第一蚀刻以在腔体中形成牺牲支撑件和牺牲阻挡件。牺牲阻挡件布置在牺牲支撑件周围的腔体的外围处。
[0027]在步骤206中，实施热氧化工艺以氧化牺牲支撑件和牺牲阻挡件。此外，实施热氧化工艺以形成内衬于载体衬底的上表面并且包括氧化的牺牲支撑件和氧化的牺牲阻挡件的氧化物层。有利的是，热氧化工艺沿着腔体的下表面产生抗粘滞凸块。
[0028]在步骤208中，通过氧化物层将MEMS衬底熔融接合至载体衬底。
[0029]在步骤210中，实施至MEMS衬底内的化学机械抛光(CMP)以减薄MEMS衬底。
[0030]在步骤212中，在MEMS衬底上方形成接合层。[0031 ]在步骤214中，实施至接合层内的第二蚀刻以在MEMS衬底上方形成接合焊盘和接合环。
[0032]在步骤216中，实施至MEMS衬底内的第三蚀刻以凹进接合焊盘和接合环周围的 MHMS衬底。
[0033]在步骤218中，实施至MEMS衬底内的第四蚀刻以形成MEMS器件，从而包括通过氧化的牺牲支撑件支撑在腔体上方的可移动块。
[0034]在步骤220中，实施湿清洗工艺以去除来自第四蚀刻的残留物。有利的是，支撑结构在湿清洗工艺期间固定可移动块的位置，从而防止在湿清洗工艺期间的在X，Y和Z方向上的粘滞。
[0035]在步骤222中，实施至氧化物层内的第五蚀刻以横向地蚀刻位于氧化的牺牲阻挡件和氧化的牺牲支撑件之间的氧化物层，并且去除氧化的牺牲支撑件。有利的是，当在横向地蚀刻掉氧化的牺牲支撑件时，氧化的牺牲阻挡件保护腔体的边缘周围的熔融接合。
[0036]在步骤224中，通过接合焊盘和接合环将集成电路共晶接合至MEMS衬底。
[0037]虽然在本文中通过流程图200描述的方法被示出和描述为一系列的行为或事件， 但是应当理解，所示出的这些行为或事件的顺序不应解释为限制意义。例如，一些行为可以以不同的顺序发生和/或与除了本文中示出和/或描述的行为或事件的其他行为或事件同时发生。此外，并非所有示出的行为都是实施本发明的一个或多个方面或本发明的实施例所必须的，并且，可以以一个或多个单独的行为和/或阶段来执行本文中示出的一个或多个方面。
[0038]参考图3至图14,提供了处于各个制造阶段的MEMS结构的一些实施例的截面图以示出图2的方法。虽然结合方法来描述图3至图14,但是应当理解，在图3至图14中公开的方法不限制于该方法，相反可以单独地表示独立于该方法的结构。类似地，虽然结合图3 至图14来描述该方法，但是应当理解，该方法不限制于在图3至图14中公开的结构，但是相反可以单独地代表独立于在图3至图14中公开的结构。
[0039]图3示出了对应于步骤202的一些实施例的截面图300。如图所示，提供载体衬底 104’。例如，载体衬底104’可以是块状半导体衬底，诸如块状硅衬底或SOI衬底。
[0040]图4示出了对应于步骤204的一些实施例的截面图400。如图所示，在载体衬底 104’(见图3)内实施第一蚀刻以形成下腔体110’，并且以在下腔体110’中形成一个或多个牺牲支撑件402和一个或多个牺牲阻挡件116’。牺牲支撑件402和牺牲阻挡件116’从下腔体110’的下表面106’延伸至下腔体110’内。在一些实施例中，牺牲支撑件402和/ 或牺牲阻挡件116’具有约2微米至约4微米的宽度W3。此外，在一些实施例中，牺牲支撑件402是线形(在截面图400不可见)的和平行延伸，和/或牺牲阻挡层件116’是环形 (在截面图400不可见)的并且环绕牺牲支撑件402。牺牲支撑件402通常布置在下腔体 110’的中心区域内，并且牺牲阻挡件116’通常沿着下腔体110’的外围区域布置，下腔体 110’的外围区域横向地设置在下腔体110’的中心区域和下腔体110’的侧壁之间。例如， 牺牲阻挡件116’可以包括布置在牺牲支撑件402的相对两侧上的一对牺牲阻挡件。在一些实施例中，牺牲支撑件402和牺牲阻挡件116’中间的间隔的宽度W4为约2微米至约50微米。
[0041]用于实施第一蚀刻的工艺可以包括形成选择性地掩蔽载体衬底104’的第一光刻胶层404。然后，根据第一光刻胶层404的图案，将蚀刻剂406应用于载体衬底104’，从而在下腔体110’中形成牺牲支撑件402和牺牲阻挡件116’。在施加蚀刻剂406之后，可以去除第一光刻胶层404。
[0042]图5示出了对应于步骤206的一些实施例的截面图500。如图所示，对MEMS结构实施热氧化工艺。例如，通过在升高的温度下将MEMS结构暴露于氧化剂来实施该热氧化工〇
[0043]热氧化工艺中氧化剩余的载体衬底104”(见图4)的暴露区域，包括氧化牺牲支撑件402(见图4)和牺牲阻挡件116’(见图4)，以形成氧化物层114’。在一些实施例中，氧化物层114’的厚度为约1微米至约2.5微米。氧化物层114’布置在保留的载体衬底104 上方，作为保留的下腔体110”的衬垫，并且包括氧化的牺牲支撑件402’和氧化牺牲阻挡件 116。通常情况下，热氧化工艺大约使牺牲支撑件402和牺牲阻挡件116’的宽度加倍。例如，氧化的牺牲支撑件402’和/或氧化的牺牲阻挡件116可以具有约4微米至约8微米的宽度。
[0044]此外，热氧化工艺形成了位于氧化的牺牲支撑件402’和氧化的牺牲阻挡件116下面的抗粘滞凸块l〇2a、102b。抗粘滞凸块102a、102b包括布置在氧化的牺牲支撑件402’下方的保留的下腔体110”的中心处的一个或多个中心抗粘滞凸块l〇2a。此外，抗粘滞凸块 102a、102b包括布置在氧化的牺牲阻挡件116下方的保留的下腔体110”的外围处的一个或多个外围抗粘滞凸块l〇2b。抗粘滞凸块102a、102b具有在保留的下腔体110”内逐渐变尖细的宽度，并且通常具有三角形的轮廓或半圆形的轮廓。在一些实施例中，抗粘滞凸块 102a、102b具有约1微米到约2微米的高度，和/或具有约2微米到约4微米的宽度。如上所述，抗粘滞凸块l〇2a、102b有利地用作将形成在抗粘滞凸块102a、102b上方的可移动块的停止件。
[0045]图6示出了对应于步骤208的一些实施例的截面图600。如图所示，通常通过熔融接合，通过氧化物层114’将MEMS衬底122’接合至剩余的载体衬底104。例如，MEMS衬底 122’可以是块状半导体衬底，诸如块状硅衬底、SOI衬底或P0I衬底。
[0046]图7示出了对应于步骤210的一些实施例的截面图700。如图所示，对MEMS衬底 122’(见图6)实施CMP以减小MEMS衬底122’的厚度。例如，MEMS衬底122’的厚度可以减小至约30微米。在一些实施例中，额外地或可选地实施回蚀刻。
[0047]图8示出了对应于步骤212的一些实施例的截面图800。如图所示，将一个或多个接合层136’、138’堆叠在剩余的MEMS衬底122”上方。可以使用诸如旋涂汽相沉积的沉积工艺来形成一个或多个接合层136’、138’。此外，接合层136’、138’可以由例如铝、铜、铝铜或锗形成。
[0048]图9示出了对应于步骤214的一些实施例的截面图900。如图所示，实施至接合层 136’、138’(见图8)内的第二蚀刻以在剩余的MEMS衬底122”上方形成一个或多个MEMS 接合焊盘126和MEMS接合环128。MEMS接合环128围绕保留的下腔体110”，并且通常围绕 MEMS接合焊盘126。在一些实施例中，MEMS接合焊盘126电连接至布置在剩余的MEMS衬底122”内和/或剩余的MEMS衬底122”下面的导体和/或电路。
[0049]用于实施第二蚀刻的工艺可以包括形成选择性地掩蔽接合层136’、138’的第二光刻胶层902。然后可以根据第二光刻胶层902的图案将蚀刻剂904应用于接合层136’、 138’，从而形成MEMS接合焊盘126和MEMS接合环128。在应用蚀刻剂904之后，可以去除第二光刻胶层902。
[0050]图10示出了对应于步骤216的一些实施例的截面图1000。如图所示，实施至剩余的MEMS衬底122”(见图9)内的第三蚀刻以使位于MEMS接合焊盘126和MEMS接合环128 周围的剩余的MEMS衬底122”凹进。
[0051]用于实施第三蚀刻的工艺可以包括形成选择性地掩蔽MEMS接合焊盘126和MEMS 接合环128的第三光刻胶层1002。然后可以根据第三光刻胶层1002的图案将蚀刻剂1004 应用于剩余的MEMS衬底122”。在应用蚀刻剂1004之后，可以去除第三光刻胶层1002。
[0052]图11示出了对应于步骤218的一些实施例的截面图1100。如图所示，实施至剩余的MEMS衬底122”’(参见图10)内的第四蚀刻以形成MEMS器件120，MEMS器件120包括通过氧化的牺牲支撑件402’和一个或多个弹簧124支撑在其上方的可移动块112。有利地， 氧化的牺牲支撑件402’防止可移动块112在在X，Y或Z方向上进行移动，从而防止粘滞。
[0053]用于实施第四蚀刻的工艺可以包括形成选择性地掩蔽剩余的MEMS衬底122”’的第四光刻胶层1102。然后可以根据第四光刻胶层1102的图案将蚀刻剂1104应用于剩余的 MEMS衬底122”’。在应用蚀刻剂1104之后，可以去除第四光刻胶层1102。
[0054]图12示出了对应于步骤220的一些实施例的截面图1200。如图所示，实施清洗工艺以去除来自第四蚀刻的残留物。清洗工艺通常是湿清洗工艺，并且可以包括例如对MEMS 结构应用湿清洗溶液。有利地，氧化的牺牲支撑件402’防止在清洗工艺期间的可移动块 112的粘滞。
[0055]图13示出了对应于步骤222的一些实施例的截面图1300。如图所示，通过将位于氧化的牺牲支撑件402’(见图12)和氧化的牺牲阻挡件116之间的氧化物层114’暴露于蚀刻剂1302来实施至氧化物层114’(见图12)内的第五蚀刻。通常蚀刻剂1302是蒸气氢氟酸(VHF)。
[0056]第五蚀刻横向地蚀刻氧化物层114’以去除氧化的牺牲支撑件402’，并且以暴露位于可移动块112下面的中心抗粘滞凸块102a。通过去除氧化的牺牲支撑件402’，可移动块112被释放，并变得可移动。此外，第五蚀刻至少部分地去除氧化的牺牲阻挡件116以至少部分地暴露外围抗粘滞凸块102b。可以通过控制对氧化的牺牲支撑件402’的蚀刻百分比来控制氧化的牺牲阻挡件116被去除的程度。牺牲氧化的牺牲阻挡件116以保护位于 MEMS器件120和剩余的下腔体110”的边缘周围的剩余的载体衬底104之间的接合界面。 这进而可以通过提高MEMS结构的强度而提高产量。
[0057]图14示出了对应于步骤224的一些实施例的截面图1400。如图所示，IC140布置在MEMS器件120上方并且接合至MEMS器件120。通常地，IC140通过MEMS接合焊盘126 和MEMS接合环128共晶接合到MEMS器件120。
[0058]1C 140包括布置在1C 140的背侧146和1C 140的后段制程(BE0L)金属化堆叠件148之间的1C 140的1C衬底144中的器件区142。例如，器件区142包括电子元件(未显示)，诸如一个或多个晶体管、电容器、电阻器、电感器和二极管。例如，1C衬底144可以是块状半导体衬底或SOI衬底。BE0L金属化堆叠件148包括堆叠在ILD层152内的电介质内金属化层150，和布置在ILD层152上的与IC衬底144相对的电介质外金属化层154。BEOL金属化堆叠件148的接触件162从电介质内金属化层150延伸至器件区142。此外，BEOL金属化堆叠件148的通孔164在电介质内金属化层150和电介质外金属化层154之间延伸以互连金属化层150、154。例如，ILD层152可以是低κ电介质或氧化物。例如，金属化层150、154、接触件162和通孔16可以是铝铜或锗。
[0059]因此，从上文可以理解，本发明提供了一种MEMS结构。载体衬底限定腔体的下表面。载体衬底包括沿着下表面布置的第一抗粘滞凸块和第二抗粘滞凸块。氧化物层作为载体衬底的上表面和腔体的侧壁的衬垫。MEMS器件布置在载体衬底上方并且通过氧化物层接合至载体衬底。MEMS器件包括悬置在第一抗粘滞凸块上方的腔体中的可移动块，并且可移动块从第二抗粘滞凸块横向偏移。
[0060]在其他实施例中，本发明提供一种制造MEMS结构的方法。实施至载体衬底的上表面内的第一蚀刻以在腔体中形成牺牲支撑件。实施热氧化工艺以氧化牺牲支撑件，并且以形成作为上表面的衬垫并且包括氧化的牺牲支撑件的氧化物层。通过氧化物层将位于载体衬底上方的MEMS衬底接合至载体衬底。实施至MEMS衬底内的第二蚀刻以形成位于腔体上面并且由氧化的牺牲支撑件支撑的可移动块。实施至氧化物层内的第三蚀刻以横向地蚀刻氧化的牺牲支撑件和以去除氧化的牺牲支撑件。
[0061]在又其他实施例中，本发明提供了一种MEMS结构。载体衬底具有布置在载体衬底的上表面内的下腔体。载体衬底包括沿着下腔体的下表面布置的抗粘滞凸块。MEMS器件布置在载体衬底上方。MEMS器件包括悬置在抗粘滞凸块上方的可移动块。牺牲阻挡件布置在抗粘滞凸块和可移动块周围的下腔体的外围处，并且从下腔体的下表面延伸至MEMS器件。IC布置在MEMS器件上方。
[0062]根据本发明的一些实施例，提供了一种微机电系统(MEMS)结构，包括:载体衬底，限定腔体的下表面，其中，所述载体衬底包括沿着所述下表面布置的第一抗粘滞凸块和第二抗粘滞凸块；氧化物层，作为所述载体衬底的上表面及所述腔体的侧壁的衬垫；以及MEMS器件，布置在所述载体衬底上方并且通过所述氧化物层接合至所述载体衬底，其中，所述MEMS器件包括悬置在所述第一抗粘滞凸块上方的所述腔体中的可移动块，并且所述可移动块从所述第二抗粘滞凸块横向偏移。
[0063]在上述MEMS结构中，所述氧化物层包括布置在所述腔体中的牺牲阻挡件，所述牺牲阻挡件从所述可移动块横向偏移，并且其中，所述牺牲阻挡件从所述腔体的下表面朝向所述MEMS器件延伸。
[0064]在上述MEMS结构中，所述牺牲阻挡件位于所述第二抗粘滞凸块上面。
[0065]在上述MEMS结构中，所述牺牲阻挡件的宽度为约4微米至约8微米。
[0066]在上述MEMS结构中，所述牺牲阻挡件是氧化物，并且其中，所述第一抗粘滞凸块和所述第二抗粘滞凸块是硅。
[0067]在上述MEMS结构中，所述第一抗粘滞凸块或所述第二抗粘滞凸块突出至所述腔体内，并且具有在一点处达到顶点的轮廓。
[0068]在上述MEMS结构中，所述第一抗粘滞凸块或所述第二抗粘滞凸块的宽度为约2微米至约4微米，并且所述第一抗粘滞凸块或所述第二抗粘滞凸块的高度为约I微米至约2微米。
[0069]在上述MEMS结构中，还包括:集成电路(IC)，布置在所述MEMS器件上方并且接合至所述MEMS器件。
[0070]在上述MEMS结构中，所述MEMS器件包括使所述可移动块悬置在所述腔体上方的弹貪O
[0071]根据本发明的另一些实施例，提供了一种用于制造微机电系统(MEMS)结构的方法，所述方法包括:实施至载体衬底的上表面内的第一蚀刻以在腔体中形成牺牲支撑件；实施热氧化工艺以氧化所述牺牲支撑件，并且以形成作为所述上表面的衬垫并且包括氧化的牺牲支撑件的氧化物层；通过所述氧化物层将位于所述载体衬底上方的MEMS衬底接合至所述载体衬底；实施至所述MEMS衬底内的第二蚀刻以形成位于所述腔体上面并且由所述氧化的牺牲支撑件支撑的可移动块；以及实施至所述氧化物层内的第三蚀刻以横向地蚀刻所述氧化的牺牲支撑件和以去除所述氧化的牺牲支撑件。
[0072]在上述方法中，还包括:实施热氧化工艺以形成与所述载体衬底集成并且位于所述氧化的牺牲支撑件下面的抗粘滞凸块，其中，所述抗粘滞凸块的宽度为约2微米至约4微米，并且所述抗粘滞凸块的高度为约I微米至约2微米。
[0073]在上述方法中，还包括:形成具有约2微米至约4微米的宽度的所述牺牲支撑件。
[0074]在上述方法中，还包括:形成具有约4微米至约8微米的宽度的所述氧化的牺牲支撑件。
[0075]在上述方法中，还包括:实施第一蚀刻以在所述腔体的外围处形成牺牲阻挡件并且所述牺牲阻挡件从所述牺牲支撑件横向偏移；实施所述热氧化工艺以氧化所述牺牲阻挡件，并且以形成包括所述氧化的牺牲阻挡件的所述氧化物层；以及在所述氧化的牺牲支撑件和所述氧化的牺牲阻挡件之间实施第三蚀刻以至少部分地去除所述氧化的牺牲阻挡件。
[0076]在上述方法中，还包括:形成从所述牺牲支撑件横向偏移约2微米至约50微米的距离的所述牺牲阻挡件。
[0077]在上述方法中，还包括:形成具有约2微米至约4微米的宽度的所述牺牲阻挡件。
[0078]在上述方法中，还包括:形成具有线性形状并且在所述腔体的相对侧壁之间平行延伸的所述牺牲支撑件和所述牺牲阻挡件。
[0079]在上述方法中，还包括:形成具有约4微米至约8微米的宽度的所述氧化的牺牲阻挡件。
[0080]根据本发明的另一些实施例，还提供了一种微机电系统(MEMS)结构，包括:载体衬底，具有布置在所述载体衬底的上表面内的下腔体，其中，所述载体衬底包括沿着所述下腔体的下表面布置的抗粘滞凸块;MEMS器件，布置在所述载体衬底上方，其中，所述MEMS器件包括悬置在所述抗粘滞凸块上方的可移动块；牺牲阻挡件，布置在所述抗粘滞凸块和所述可移动块周围的所述下腔体的外围处，并且从所述下腔体的下表面延伸至所述MEMS器件；以及集成电路(1C)，布置在所述MEMS器件上方。
[0081]在上述MEMS结构中，所述牺牲阻挡件位于所述载体衬底的突出件上面，所述载体衬底的突出件从所述下腔体的下表面向外延伸。
[0082]上面概述了若干实施例的部件、使得本领域技术人员可以更好地理解本发明的方面。本领域技术人员应该理解、他们可以容易地使用本发明作为基础来设计或修改用于实现与在此所介绍实施例相同的目的和/或实现相同优势的其他工艺和结构。本领域技术人员也应该意识到、这种等同构造并不背离本发明的精神和范围、并且在不背离本发明的精神和范围的情况下、在此他们可以做出多种变化、替换以及改变。
【主权项】
1.一种微机电系统(MEMS)结构，包括:载体衬底，限定腔体的下表面，其中，所述载体衬底包括沿着所述下表面布置的第一抗 粘滞凸块和第二抗粘滞凸块；氧化物层，作为所述载体衬底的上表面及所述腔体的侧壁的衬垫；以及MEMS器件，布置在所述载体衬底上方并且通过所述氧化物层接合至所述载体衬底，其 中，所述MEMS器件包括悬置在所述第一抗粘滞凸块上方的所述腔体中的可移动块，并且所 述可移动块从所述第二抗粘滞凸块横向偏移。2.根据权利要求1所述的MEMS结构，其中，所述氧化物层包括布置在所述腔体中的牺 牲阻挡件，所述牺牲阻挡件从所述可移动块横向偏移，并且其中，所述牺牲阻挡件从所述腔 体的下表面朝向所述MEMS器件延伸。3.根据权利要求2所述的MEMS结构，其中，所述牺牲阻挡件位于所述第二抗粘滞凸块上面。4.根据权利要求2所述的MEMS结构，其中，所述牺牲阻挡件的宽度为约4微米至约8 微米。5.根据权利要求2所述的MEMS结构，其中，所述牺牲阻挡件是氧化物，并且其中，所述 第一抗粘滞凸块和所述第二抗粘滞凸块是硅。6.根据权利要求1所述的MEMS结构，其中，所述第一抗粘滞凸块或所述第二抗粘滞凸 块突出至所述腔体内，并且具有在一点处达到顶点的轮廓。7.根据权利要求1所述的MEMS结构，其中，所述第一抗粘滞凸块或所述第二抗粘滞凸 块的宽度为约2微米至约4微米，并且所述第一抗粘滞凸块或所述第二抗粘滞凸块的高度 为约1微米至约2微米。8.根据权利要求1所述的MEMS结构，还包括:集成电路(1C)，布置在所述MEMS器件上方并且接合至所述MEMS器件。9.一种用于制造微机电系统(MEMS)结构的方法，所述方法包括:实施至载体衬底的上表面内的第一蚀刻以在腔体中形成牺牲支撑件；实施热氧化工艺以氧化所述牺牲支撑件，并且以形成作为所述上表面的衬垫并且包括 氧化的牺牲支撑件的氧化物层；通过所述氧化物层将位于所述载体衬底上方的MEMS衬底接合至所述载体衬底；实施至所述MEMS衬底内的第二蚀刻以形成位于所述腔体上面并且由所述氧化的牺牲 支撑件支撑的可移动块；以及实施至所述氧化物层内的第三蚀刻以横向地蚀刻所述氧化的牺牲支撑件和以去除所 述氧化的牺牲支撑件。10.—种微机电系统(MEMS)结构，包括:载体衬底，具有布置在所述载体衬底的上表面内的下腔体，其中，所述载体衬底包括沿 着所述下腔体的下表面布置的抗粘滞凸块；MEMS器件，布置在所述载体衬底上方，其中，所述MEMS器件包括悬置在所述抗粘滞凸 块上方的可移动块；牺牲阻挡件，布置在所述抗粘滞凸块和所述可移动块周围的所述下腔体的外围处，并 且从所述下腔体的下表面延伸至所述MEMS器件；以及集成电路(1C)，布置在所述MEMS器件上方。
【文档编号】B81B7/00GK106082103SQ201510735507
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2015年11月2日
【发明人】周仲彥
【申请人】台湾积体电路制造股份有限公司
再多了解一些
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