CN102583221A - 半导体装置及其制造方法、与微机电系统装置的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于一种半导体装置及其的制造方法、与微机电系统装置的制造方法。其中的半导体装置的制造方法包含形成一基材、形成块状硅的可移动件、形成第一凸起结构于可移动件的第一表面上,其中第一表面面对基材。本发明可使一些工艺使用高温退火,且可以降低成本,并可降低沾粘和寄生电容,非常适于实用。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造。特别是涉及具有凸起的块状硅(bulks ilicon)移动件的装置及其制造方法。
背景技术
半导体集成电路(IC)工业已历经快速成长。IC材料与设计方面的技术进步已产生了多个IC世代,其中每个世代具有相较于前一世代更小且更复杂的电路。然而,这些进步已增加了处理与制造IC的复杂度,且为了实现这些进步,在IC工艺与制造方面亦需有类似的发展。在IC发展的进程中,当几何尺寸(亦即使用制造程序所能产生的最小元件)已经缩小时,功能密度(亦即每一芯片面积中内连装置的数量)大致上已经增加。
微机电系统(MEMS)装置包含结合于半导体集成电路中的非常小的机电系统。一些微机电系统装置具有数个移动件,且这些移动件借由间隙和一个或多个凸块而与基材分开。这些凸块是位于基材的上方,且可与感测电极接触。当移动件朝向基材移动时,移动件的移动是受到这些凸块所限制,且感测电极感测此移动。当使用一些材料,例如氧化物,来制作凸块时,最终装置可能会遭受凸块与移动件之间的介面处的寄生电容和沾粘。寄生电容和沾粘可能造成最终装置在感测一些移动上的失效。
类似的,使用金属来制作凸块可能需要一个额外的金属绕线步骤,因此使得制作最终装置的费用明显更加昂贵。因此,需要一种改善的微机电系统装置及其制造方法。
有鉴于上述现有的微机电系统装置的制作存在的缺陷,本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识,并配合学理的运用,积极加以研究创新,以期创设一种新型结构的半导体装置及其制造方法、与微机电系统装置的制造方法,能够改进一般现有的制作过程,使其更具有实用性。经过不断的研究、设计,并经过反复试作样品及改进后,终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的一目的就是在于,克服上述现有技术存在的缺陷,而提供一种半导体装置及其制造方法,所要解决的技术问题是,通过凸起和信号绕线的多晶硅而非金属的使用,可使一些工艺使用高温退火。
本发明的另一目的就是在于,克服上述现有技术存在的缺陷,而提供一种微机电系统装置的制造方法,所要解决的技术问题是,相对于金属制动器,多晶硅凸起的使用可借由省略相对昂贵的金属绕线步骤的方式来降低成本。
本发明的又一目的就是在于,克服上述现有技术存在的问题,而提供一种微机电系统装置的制造方法,所要解决的技术问题是,相较于使用氧化物制动器结构的技术,凸起结构的多晶硅的使用可降低沾粘和寄生电容。
根据本发明的上述目的,提出一种半导体装置的制造方法,包含下列步骤。形成一基材。形成一绝缘层于基材上方。形成一块状硅层于绝缘层上方。图案化块状硅层且移除部分的绝缘层,以形成块状硅的一可移动件。形成一第一凸起结构于可移动件的第一表面上,其中第一表面面对基材。
较佳的,前述的方法,其中更包含:形成一信号传递元件于该绝缘层和该块状硅层中,该信号传递元件包含多晶硅;以及其中该第一凸起结构包含多晶硅。
较佳的,前述的方法,其中形成该第一凸起结构之的步骤包含形成一第二凸起结构于该可移动件的相对于该第一表面的一第二表面上、以及形成一多晶硅结构介于该第一凸起结构和该第二凸起结构之间,该第二凸起结构包含多晶硅。
较佳的,前述的方法,其中更包含:形成一电极于基材之上,以和该可移动件互动。
较佳的,前述的方法,其中更包含:形成一共用接合层和一金属层于该块状硅层上方;形成一遮罩层于该金属层上方;以及形成一凹口介于该可移动件和该遮罩层之间,其中该块状硅层与该基材围住该可移动件。
根据本发明的上述目的,另提出一种微机电系统装置的制造方法,包含下列步骤。形成一基材。形成一氧化层于基材上方。形成一块状硅层于氧化层上方。借由退火,融合键合块状硅层和氧化层。利用块状硅层形成一可移动件。形成一第一凸起结构于可移动件的第一表面之上,第一凸起结构做为介于可移动件和基材间的一制动器。
较佳的,前述的方法,其中包含利用多晶硅形成多个信号绕线结构于该微机电系统装置中,其中该第一凸起结构是由该可移动件中的一插入的多晶硅结构所形成,该第一凸起结构具有不同于该插入的多晶硅结构的高宽比。
根据本发明的上述目的,更提出一种半导体装置,包含:一基材;一绝缘层位于基材上方,绝缘层包含围绕一凹口的两部分,这些部分的至少一者包含一信号传递元件。一块状硅层位于绝缘层上方,块状硅层包含三部分。其中,块状硅层的三部分中的两者位于绝缘层的两部分上方,其中块状硅层的前述两部分的一者包含一信号传递元件来结合绝缘层中的信号传递元件,其中块状硅层的三部分的一第三者系和前述两者分开且位于凹口上方。
较佳的,前述的半导体装置,其中更包含:一第一凸起,位于该块状硅层的该三部分的该第三者上方且延伸至该凹口中,其中该第一凸起和上述信号传递元件是由多晶硅组成。
较佳的,前述的半导体装置,其中更包含:一第二凸起,位于该块状硅层的该三部分的该第三者上,且从该凹口延伸离开;一第一层,位于该块状硅层的该三部分的该两者上方,但未位于该三者上方;以及一第二层,位于该第一层上方且延伸于该块状硅层的该第三者上方,但未接触该块状硅层的该第三者。
本发明的优点为,凸起和信号绕线的多晶硅而非金属的使用,可使一些工艺使用高温退火。其次,相对于金属制动器,多晶硅凸起的使用可借由省略相对昂贵的金属绕线步骤的方式来降低成本。再者,相较于使用氧化物制动器结构的实施例,凸起结构的多晶硅的使用可降低沾粘和寄生电容。
综上所述,本发明在技术上有显著的进步,并具有明显的积极效果,诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图详细说明如下。
附图说明
从以下结合所附图式所作的详细描述,可对本发明的各态样有更佳的了解。应强调的是,根据此产业中的标准常规,各特征未依比例绘示。事实上,为了使讨论更清楚,各特征的尺寸都可任意地增加或减少。
图1是绘示依据一实施例的一种例示微机电系统装置的剖面图。
图2是绘示依据一实施例的一种例示微机电系统装置的剖面图。
图3A和图3B提供依据一实施例改造的一种在各制造步骤期间,使用微机电系统装置的剖面图的例示工艺的图式。
图4A和图4B提供依据一实施例改造的一种在各制造步骤期间,使用微机电系统装置的剖面图的例示工艺的图式。
图5是绘示依据一实施例的一种例示微机电系统装置的剖面图。
图6A图6C提供依据一实施例改造的一种在各制造步骤期间,使用微机电系统装置的剖面图的例示工艺的图式。
图7A至图7C提供依据一实施例改造的一种在各制造步骤期间,使用微机电系统装置的剖面图的例示工艺的图式。
图8是绘示依据一实施例改造的一种制造微机电系统装置的例示方法。
【主要元件符号说明】
100:装置 101:结构
102:结构 103:信号绕线结构
103a:单元 103b:单元
104:信号绕线结构 104a:单元
104b:单元 105:可移动件
110:基材 120:二氧化硅层
120a:部分 120b:部分
130:块状硅层 130a:部分
130b:部分 130c:部分
140:共用接合材料 150:金属层
160:块状硅层 200:装置
300:基材 305:氧化层
310:多晶硅层 315:特征
320:块状硅层 325:氧化层
330:多晶硅层 335:结构
340:结构 345:结构
350:多晶硅层 405:遮罩层
410:底部凸起结构 415:可移动件
500:装置 501:凸起结构
502:凸起结构 503:信号绕线结构
504:信号绕线结构 505:可移动件
506:介层窗 507:介层窗
510:感测电极 515:终止电极
520:感测电极 600:基材
605:氧化层 610:多晶硅层
615:结构 620:多晶硅层
625:结构 630:块状硅层
635:氧化层 640:多晶硅层
650:多晶硅结构 655:凸起结构
660:凸起结构 670:可移动件
705:可移动件 710:多晶硅结构
720:凸起结构 725:凸起结构
800:方法 802:区块
804:区块 806:区块
808:区块 810:区块
812:区块
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的半导体装置及其制造方法、与微机电系统装置之的制造方法其具体实施方式、结构、步骤、特征及其功效,详细说明如后。
本发明一般是有关于半导体制造。特别地,本发明是有关于具有凸起的块状硅移动件的装置及其制造方法。
以下提供许多不同的实施例或例子,以执行本发明的不同特征。以下所述的构件与安排的特定例子是用以简化本发明。当然这些仅为例子,并未意图为限制。除此之外,本发明在各例子中可重复参考数字及/或文字。此重复是为了简化和清晰的目的,其本身并无指定所讨论的各实施例及/或配置间的关连。此外,第一层「位于第二层上」、「覆盖在第二层之上」(和相似描述)的描述包含第一层和第二层直接接触、以及一个或多个层介于第一层与第二层之间的实施例。本发明是有关于微机电系统装置;然而,熟习此技艺者将发现其他可受益于本发明的可实施的技术,例如奈米机电系统(NEMS)装置。此外,例示的微机电系统装置结构或设计仅为示范,并未意图以任何方式限制。
图1和图2是分别为示范微机电系统装置100和200的图式。微机电系统装置100和200可使用在各种任何运用微机电系统的应用,例如加速器和其他侦侧移动感测器。
请参照图1,微机电系统装置100包含基材110、二氧化硅(SiO2)层120、和块状硅层130。基材110可由块状硅所组成,且可包含各种额外的元件,例如主动区或其他导电单元。二氧化硅层120包含围绕凹口区的两部分120a和120b。部分120a和120b亦分别包含信号绕线单元,例如单元103a和104a。块状硅层130包含三个部分:部分130a、130b和130c。部分130a和130c分别直接相邻于二氧化硅部分120a和120b,且亦包含绕线单元103b和104b,绕线单元103b和104b是相邻且分别电性耦合至绕线单元103a和104a。本实施例的绕线单元103a、103b、104a和104b是由多晶硅组成。应注意的是,块状硅和多晶硅可共处于一退火步骤中,其中此退火步骤可采用高达(且高于)摄氏900度的温度。因此,在一些实施例中,可使用一退火步骤来形成二氧化硅层120和块状硅层130之间的融合键合。
利用块状硅层的中间部分130b来形成可移动件105。可移动件105亦包含插入的多晶硅部分,此插入的多晶硅部分提供一个或多个凸起结构,例如结构101和102。在此实施例中,在操作期间,凸起结构101和102限制了可移动件105的移动范围。请注意图1及图2,凸起结构101和102是形成于可移动件105之上,而不是在一非移动结构(例如:基材110)之上。此外,由于可移动件105是由块状硅组成,因此可移动件105可与多晶硅的凸起结构101及102、和信号绕线结构103及104成功地整合在一起。可包含额外的元件和电路系统于装置100的上方、下方及附近,如以下讨论的图2所揭示。
现请参照图2,微机电系统装置200是类似于微机电系统装置100,除了微机电系统装置200包含一个上部结构之外。此装置200的上部结构包含共用接合材料140(例如锗或铝铜合金)、金属层150、和另一块状硅层160,其中块状硅层160又可称为遮罩层。因此,可移动件105可移动于基材110和块状硅层160之间,可移动件105的移动的顶端和底端分别受限于凸起结构101和102。感测元件可包含在基材110和块状硅层160其中的一或两者中,以回应可移动件105的任何移动,如此领域所熟知。
图3A和图3B是绘示制造图1和图2所示的结构的示范工艺的步骤。在图3中,步骤(a)包含形成基材300。在图3所示的实施例中,基材300是块状硅基材。在替代实施例中,基材300可包含多晶硅,或甚至其他元素半导体,例如锗,或可包含化合物半导体,例如碳化硅、砷化镓、砷化铟与磷化铟。
步骤(b)包含形成氧化层305的氧化物沉积工艺。一个例子实施例包含二氧化硅的化学气相沉积(CVD)工艺,虽然亦可使用其他沉积工艺。可预期的是,亦可使用其他形态的介电层。可借由键结、沉积、成长及热氧化、化学气相沉积、或此领域中用以形成介电层于基材上的其他已知方法,来形成氧化层(例如氧化层305)于基材300之上。
在步骤(c)中,沉积多晶硅层310于氧化层305之上,且接着图案化此多晶硅层310,以形成所示的形状。光阻并未绘示于图3中,虽然可了解的是,借由使多晶硅层310的其他部分为一光刻工艺移除的方式,可利用光阻来制造图案。
在步骤(d)中,沉积更多的氧化物在氧化层305之上。接着,使用化学机械平坦化工艺(CMP)来让氧化层305的上表面光滑且平坦。在步骤(e)中,利用例如光刻工艺来蚀刻氧化物,以形成特征315,且部分地暴露出多晶硅层310。
在步骤(f)中,形成块状硅层320。可利用键结(例如:利用化学气相沉积)、利用成长块状硅层320、或利用其他现在已知或之后发展的方法,来形成块状硅层320。亦进行退火工艺,来产生块状硅层320和氧化层305之间的融合键合。退火可包含超过摄氏900度的温度,虽然视情况而定,特定实施例选择的特定温度可能不同。此退火工艺产生全毯覆式融合,而全毯覆式融合通常非常坚固。接着,进行化学气相沉积工艺来形成氧化层325,其中可使用终止层来控制装置厚度。
在步骤(g)中,对氧化层325和块状硅层320进行蚀刻。此蚀刻可包含例如光刻工艺。在步骤(h)中,利用化学气相沉积来沉积多晶硅层330。在步骤(i)中,图案化多晶硅层330,以形成上凸起结构101(第1图)的形状。亦可于多晶硅层330中发现下凸起结构102(图1)。
在步骤(j)中,蚀刻氧化层325和块状硅层320,以形成数个结构335。再一次,在此例子中的蚀刻包含光刻工艺,虽然其他实施例可利用其他的蚀刻技术。在步骤(k)中,利用等向气相氟化氢(HF)释放来蚀刻移除氧化层305和325,而形成如图1所示的结构。
结构340和345对应于图1的上凸起结构101和下凸起结构102。结构340和345均窄于插入的多晶硅层350的宽度。产生结构340和345的制作步骤均使用遮罩来达成图3B所示的窄且凸起的形状。如图4A至图4B所示,一个不同实施例消除这些图案化步骤中的一个步骤,虽然其中的一凸起可能无法精确地形成。
图4A和图4B是绘示依据一实施例的一种制造结构的示范工艺中的步骤。在图4A中,步骤(a)至步骤(d)是和图3A中的步骤(a)至步骤(d)相同。图4A的工艺然后相异于图3A的工艺,其是跳过第一氧化物蚀刻(即图3A中的步骤(e)),取而代之的是沉积块状硅层320于氧化层305上方。接着,进行退火工艺,以在氧化层305和块状硅层320之间产生融合键合。然后,沉积氧化层325。
请移至图4B,在步骤(f)中,进行蚀刻,以移除块状硅层320和氧化层325的数个部分。在此例子中,蚀刻包含光刻工艺。在步骤(g)中,蚀刻氧化层305。应注意的是,遮罩层405设置于氧化层325上方,如此一来,仅氧化层305受到蚀刻。
在步骤(h)中,第二多晶硅沉积形成多晶硅层330,且在步骤(i)中,此例子使用光刻工艺来图案化多晶硅层330,以形成上凸起结构101(图1)的形状。在步骤(j)中,借由蚀刻块状硅层320和氧化层325,来形成数个结构335。接着,在步骤(k)中,进行气相氟化氢工艺,以利用从氧化层305释放可移动件415的方式,来形成可移动件415。
在图4B中应注意的一点是,底部凸起结构410有不同于上凸起结构340的高宽比。因此,图4A和图4B所示的工艺的准确性低于图3A和图3B所示的工艺。然而,许多应用不需要较窄或更精细且精巧制作的底部凸起结构。而且,图4A和图4B所示的工艺有省略一图案化工艺的优点,因此相对于图3A和图3B所示的工艺,可降低复杂度和成本。
许多实施例可能稍微不同于图3A、图3B、图4A与图4B所示的实施例。举例来说,在一些实施例中,特定的蚀刻工艺和形状可能不同。此外,一些实施例包含数个工艺,以增加图2中的共用接合材料140层、金属层150、块状硅层160在利用图3A、图3B和图4A、图4B的工艺所产生的结构上方。举例来说,可利用钨、铝、铜、镍或任何其他金属来制作金属层150。可利用图案化、遮罩、沉积(例如:物理气相沉积)、及/或制作半导体装置中的金属的现在已知或未来已知的任何其他方法,来制作金属层150。可利用类似于形成块状硅层320的方式,来形成块状硅层160。
图3A、图3B和图4A、图4B的示范工艺产生具有单一绕线层的结构,如图1的信号绕线结构103和104所示。各种实施例可包含适用于已知应用的任意数量的信号绕线层。图5绘示具有两绕线层的一实施例。图6A至图6C和图7A至图7C是绘示用以产生具有两绕线层的结构的示范工艺,且可了解的是,若有需求,可将在此所示的工艺修改为产生三个或更多的绕线层。
图5是绘示依据本发明的另一实施例改造的一种示范微机电系统装置500。装置500包含许多类似于图1和图2的元件和单元、以及电极,如以下更进一步的讨论。装置500包含可移动件505,此可移动件505具有凸起结构501和502分别位在其底面和顶面。可移动件505相对于感测移动的感测电极510和520向上与下移动。终止电极515与凸起结构502作用来限制可移动件505的向下移动的范围。与上部结构(未绘示)一起使用时,凸起结构501限制可移动件505的向上移动的范围。
如此处所例示的其他实施例中,可移动件505是由块状硅所组成,且具有形成凸起结构501和502的多晶硅插入结构。在这些例子中,多晶硅是用以做为信号绕线。特别是,介层窗506和507提供与两层信号绕线结构504和503的电性传输。在图1的装置下,一些实施例可增加具有共用接合、金属层、和另一块状硅层的上部结构,虽然这样的实施例并未绘示于图5中。
图6A至图6C和图7A至图7C是绘示制造相同或相似于图5的装置500的装置的示范工艺。图6A至图6C是绘示制造具有窄于插入的多晶硅结构的凸起结构的装置的工艺,这些凸起结构是由插入的多晶硅结构所形成。图7A至图7C是绘示制造具有和插入的多晶硅结构具有相同宽度的底部凸起结构的装置的工艺,此底部凸起结构是由插入的多晶硅结构所形成。可了解的是,应用于图3A、图3B、图4A与图4B的相同型态的沉积和蚀刻工艺,可应用于图6A至图6C与图7A至图7C的工艺中。
请移至图6A,步骤(a)至步骤(e)类似于图3A中的步骤(a)至步骤(e)。特别是,在图6A中,形成基材600,且沉积氧化层605于基材600之上。接着,形成并图案化多晶硅层610,如步骤(c)所示。沉积更多氧化物,以使氧化层605更厚,接着在氧化层605中蚀刻出结构615。在步骤(f)中,沉积第二多晶硅层620,且对第二多晶硅层620进行化学机械平坦化工艺,以形成电性绕线层。
在步骤(g)中,图案化多晶硅层620,以产生另一信号绕线结构。在步骤(h)中,沉积更多氧化物于氧化层605之上,借以覆盖多晶硅层620。在步骤(i)中,蚀刻氧化层605,以形成数个结构625,且在步骤(j)中,形成块状硅层630。接着,进行退火工艺,以在氧化层605和块状硅层630之间产生融合键合。然后,形成氧化层635。
在步骤(k)中,进行更多的介层窗开口蚀刻。在步骤(1)中,形成第三多晶硅层640,且产生提供和下方的信号绕线层电性连通的介层窗结构。在步骤(m)中,图案化多晶硅层640,以产生上凸起结构。接着,在步骤(n)中,进行蚀刻,以移除块状硅层630和氧化层635的数个部分。在步骤(o)中,进行气相氟化氢蚀刻,以从氧化层605释放可移动件670。
可移动件670是由块状硅层630的块状硅所组成,且具有形成上凸起结构655和下凸起结构660的插入的多晶硅结构650。凸起结构655和660均较插入的多晶硅结构650的宽度窄。图6C所示的步骤(o)的结构与图5所示的结构实质相同。相反的,利用图7A至图7C的工艺所形成的底部凸起结构较图6C所示的工艺所形成的底部凸起结构不精确,且少使用一个图案化工艺。
请移至图7A至图7C,步骤(a)至步骤(h)是与图6A至图6C中的步骤(a)至步骤(h)相同。请移至步骤(i),图7A至图7C的工艺省略图6B中的步骤(i)的氧化物蚀刻步骤,取而代之的是形成块状硅层630于氧化层605上方。接着,进行退火,以产生融合键合,并沉积氧化层635于块状硅层630上方。
在步骤(j)和步骤(k)中,蚀刻块状硅层630和氧化层605,以形成至信号绕线结构的数个介层窗开口。在步骤(1)中,形成第三多晶硅层640且填充介层窗开口。图7C中的步骤(m)至步骤(o)与图6C中的步骤(m)至步骤(o)相同。步骤(o)的工艺形成可移动件705,可移动件705包含具有上凸起结构720和下凸起结构725的插入的多晶硅结构710。如图4B所示,下凸起结构725的宽度与插入的多晶硅结构710相同,且并未如上凸起结构720一般精细地成型。然而,可利用下凸起结构720而令人满意地操作一些应用,且这些应用可受益于省略图案化步骤所降低的成本。
在此并未描述进一步的步骤,包含形成共用接合材料140、金属层150、块状硅层160(图2)覆盖于图7C和图6C的步骤(o)所示的结构上。而且,图1至图7C所示的实施例绘示出具有单一可移动件的装置,但可了解的是,在实施例的范围中的装置可包含多个可移动件。图1至图7C所示的各种实施例可应用于任何各种装置中。举例来说,具有可移动件的微机电装置在运动感测器,例如加速器、陀螺仪等上的应用特别有其效果。这类应用可包含做为独立式芯片的微机电装置,或者在同一芯片上做为另一半导体装置,例如处理器的微机电装置。可将这些包含微机电装置的半导体装置封装及安装于工业或消费者应用中。可受益于此处描述的微机电装置的应用例子包含例如游戏动态控制器、汽车感测器等等。
图8提供绘示出一种制造微机电系统装置的方法800的一实施例的流程图。如以上在图3A至图7C中的剖面图所描绘,可利用现今已知或之后发展的工艺,像是互补式金属氧化物半导体制造工艺,例如光刻、蚀刻工艺(例如:湿蚀刻、干蚀刻、电浆蚀刻)、沉积工艺、电镀工艺、及/或其他合适的工艺,来制作微机电装置。
图1至图7C是绘示依据图8的方法的微机电装置的实施例的视图。在此技术领域中具有通常技艺者认知到,额外步骤可包含于方法800中及/或可从方法800中加以省略。举例来说,图1至图7C所描绘的微机电装置的结构是仅为示范,且可使用类似方法来形成任何类似装置。此外,其他结构,例如互补式金属氧化物半导体的电路系统,可包含图1至图7C所描绘的装置中。
方法800始于区块802,其中形成基材(例如:半导体晶圆)。方法800继续进行至区块804,其中形成氧化层于基材上。
在区块806中,形成块状硅层于氧化层上方。在区块806前,可或可不图案化氧化层来形成凹陷以形成下凸起结构。举例而言,图3A和图6A绘示出一氧化层经图案化而形成这样的凹陷,然而图4A至图4B和图7A至图7C的工艺省略这样的图案化步骤。
在区块808中,进行退火,以在块状硅层和氧化层之间形成融合键合。一些实施例的一优点为,由于绕线是由多晶硅而非金属所提供,如此可让退火步骤发挥其效用。一般而言,使用金属来绕线的其他实施例和高温退火不相容。在此例子中,退火步骤产生相当坚固的全面毯覆式融合键合。
在区块810中,由块状硅层形成可移动件。在一些实施例中,可移动件亦包含插入的多晶硅结构,此插入的多晶硅结构具有数个凸起结构位于其上。在区块812中,形成第一凸起结构于可移动件的第一表面上。亦形成第二凸起结构于可移动件的第二表面上。如以上所做的详细说明,可使用额外的图案化步骤来进一步定义凸起结构,或可借由省略这样的图案化步骤,来使这些凸起结构具有与插入的多晶硅结构相同的宽度尺寸。
方法800是示范例,且可了解的是,其他实施例可包含增加、省略、重新安排或更改一些动作的方法。举例来说,一些实施例可增加围住可移动件的上部结构,例如图2所示的上部结构。
各种实施例可能包含优于其他技术的优点。举例来说,如以上的说明,凸起和信号绕线的多晶硅而非金属的使用,可使一些工艺使用高温退火。除此之外,相对于金属制动器,多晶硅凸起的使用可借由省略相对昂贵的金属绕线步骤的方式来降低成本。此外,相较于使用氧化物制动器结构的实施例,凸起结构的多晶硅的使用可降低沾粘和寄生电容。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种半导体装置的制造方法,其特征在于该方法包含:
形成一基材;
形成一绝缘层于该基材上方;
形成一块状硅层于该绝缘层上方;
图案化该块状硅层且移除部分的该绝缘层,以形成块状硅的一可移动件;以及
形成一第一凸起结构于该可移动件的一第一表面上,其中该第一表面面对该基材。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于更包含:
形成一信号传递元件于该绝缘层和该块状硅层中,该信号传递元件包含多晶硅;以及
其中该第一凸起结构包含多晶硅。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于其中形成该第一凸起结构的步骤包含形成一第二凸起结构于该可移动件的相对于该第一表面的一第二表面上、以及形成一多晶硅结构介于该第一凸起结构和该第二凸起结构之间,该第二凸起结构包含多晶硅。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于更包含:
形成一电极于基材之上,以和该可移动件互动。
5.如权利要求2所述的方法,其特征在于更包含:
形成一共用接合层和一金属层于该块状硅层上方;
形成一遮罩层于该金属层上方;以及
形成一凹口介于该可移动件和该遮罩层之间,其中该块状硅层与该基材围住该可移动件。
6.一种微机电系统装置的制造方法,其特征在于该方法包含:
形成一基材;
形成一氧化层于该基材上方;
形成一块状硅层于该氧化层上方;
借由退火,融合键合该块状硅层和该氧化层;
利用该块状硅层形成一可移动件;以及
形成一第一凸起结构于该可移动件的一第一表面之上,该第一凸起结构做为介于该可移动件和该基材间的一制动器。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于更包含利用多晶硅形成多个信号绕线结构于该微机电系统装置中,其中该第一凸起结构是由该可移动件中的一插入的多晶硅结构所形成,该第一凸起结构具有不同于该插入的多晶硅结构的高宽比。
8.一种半导体装置,其特征在于包含:
一基材;
一绝缘层,位于该基材上方,该绝缘层包含围绕一凹口的两部分,上述部分的至少一者包含一信号传递元件;以及
一块状硅层,位于该绝缘层上方,该块状硅层包含三部分,
其中该块状硅层的该三部分中的两者位于该绝缘层的该两部分上方,其中该块状硅层的该两部分的一者包含一信号传递元件,来结合该绝缘层中的该信号传递元件,其中该块状硅层的该三部分的一第三者是和该两者分开且位于该凹口上方。
9.如权利要求8所述的半导体装置,其特征在于更包含:
一第一凸起,位于该块状硅层的该三部分的该第三者上方且延伸至该凹口中,其中该第一凸起和上述信号传递元件是由多晶硅组成。
10.如权利要求9所述的半导体装置,其特征在于更包含:
一第二凸起,位于该块状硅层的该三部分的该第三者上,且从该凹口延伸离开;
一第一层,位于该块状硅层的该三部分的该两者上方,但未位于该三者上方;以及
一第二层,位于该第一层上方且延伸于该块状硅层的该第三者上方,但未接触该块状硅层的该第三者。
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GR01 | Patent grant |