CN103922271A - 梳状mems器件和制作梳状mems器件的方法 - Google Patents

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Abstract

梳状MEMS器件和制作梳状MEMS器件的方法。公开了一种MEMS器件和制造MEMS器件的方法。实施例包括在衬底的第一主表面中形成沟槽，通过在沟槽中形成导电材料来形成导电指状物，并且从衬底的第二主表面形成开口从而暴露导电指状物，第二主表面与第一主表面相对。

Description

梳状MEMS器件和制作梳状MEMS器件的方法
技术领域
本发明总体上涉及梳状MEMS器件和用于制作梳状MEMS器件的方法。在特定的实施例中，本发明涉及硅梳状扩音器。
背景技术
在过去几年，对较小电子形状因子、较小功率消耗和提高的性能的要求已经推动了MEMS器件的集成。特别地，MEMS扩音器可以变得越来越小，因为电子器件例如诸如移动电话、膝上型电脑、和平板电脑变得越来越小。
发明内容
根据本发明的实施例，一种用于制作MEMS器件的方法包括在衬底的第一主表面中形成沟槽，通过在沟槽中形成导电材料来形成导电指状物并且从衬底的第二主表面形成开口从而暴露导电指状物，第二主表面与第一主表面相对。
根据本发明的实施例，一种MEMS器件包括包含第一组指状物的定片、包含第二组指状物的可移动元件，其中第一组指状物和第二组指状物互相交叉，和在第一组指状物和第二组指状物之间的防粘机构。
根据本发明的实施例，一种形成MEMS器件的方法包括在衬底的第一主表面中形成沟槽，所述沟槽通过边缘（rim）被间隔开，并且在沟槽的底表面和侧壁上形成绝缘层。该方法进一步包括在沟槽中形成第一导电指状物，用第二导电指状物替换所述边缘并且从衬底的第二主表面形成开口从而暴露第一导电指状物和第二导电指状物。
附图说明
为了更完全地理解本发明及其优点，现在参照下面结合附图进行的描述，其中：
图1a示出MEMS器件的实施例；
图1b示出互锁的或互相交叉的导电指状物的顶视图；
图2示出MEMS器件的另一实施例；
图3示出MEMS器件的又一实施例；
图4示出MEMS器件的再一实施例；
图5a-5j示出制造MEMS器件的方法的实施例；和
图6a-6m示出制造MEMS器件的方法的另一实施例。
具体实施方式
当前优选实施例的形成和使用在下面被详细地讨论。然而，应该领会到本发明提供了可在很多种特定情况下具体实施的许多适用的发明构思。被讨论的特定实施例仅仅是形成和使用本发明的特定方式的例证，并且不会限制本发明的范围。
本发明将关于在特定情况下的优选实施例（即硅梳状扩音器）来被描述。然而，本发明也可以被应用到其它扩音器和MEMS器件。
标准电容式扩音器包括平行板电容。在膜片（第一板）和背板（第二板）之间的距离（间隙）的变化测量输入的声音信号。基于这个结构，空气移动通过背板中的穿孔，不可避免地生成噪声并且因此限制了信噪比改善。
本发明的实施例提供梳状MEMS器件。进一步地，本发明的实施例提供具有防粘机构（例如在定片和/或可移动元件指状物上的防粘层或防粘结构）的梳状MEMS器件。进一步的实施例提供制造具有防粘机构的梳状MEMS器件的方法。
图1a示出MEMS器件100的实施例的透视图。MEMS器件100包括定片110，可移动电极例如膜片（或隔膜）120，在膜片120之下的开口或腔130和支撑物140。在一些实施例中，可移动电极120包括悬臂。膜片120包括膜片指状物125并且定片110包括定片指状物115。膜片指状物125和定片指状物115互锁或者互相交叉。膜片指状物125和定片指状物115被布置成使得两个膜片指状物125是最外面的指状物或者两个定片指状物是最外面的指状物。
膜片指状物125和定片指状物115被配置为互为相反地垂直移动（move vertical against each other）从而生成可被测量的电信号。在常态操作下，膜片指状物125相对于定片指状物115移动并且不互相接触。
在各种实施例中，膜片指状物125和/或定片指状物115可以包括防粘涂层，使得即使当指状物115，125由于坍塌、湿气或污垢而互相接触时，膜片指状物125和定片指状物115也不互相粘住。
在其它实施例中，膜片指状物125和/或定片指状物115包括如在图1b中示出的防粘结构116。在各种实施例中，防粘结构116被布置在定片指状物115处。在替代实施例中防粘结构116被布置在膜片指状物125处。在又一实施例中防粘结构116被设置在定片指状物115和膜片指状物125上。防粘结构116可以是从指状物115，125朝向邻近的指状物115，125或者每个邻近的指状物115，125伸出的防粘凸起。防粘结构被配置为防止指状物115，125的静摩擦。
MEMS器件100可以包括声音变换器（例如扩音器）。替代地，MEMS器件100可以包括其它变换器。例如，另一变换器可以是传感器（诸如压力传感器、加速计或者RF MEMS）。MEMS器件100可以是独立器件或者替代地可以包括另外的电路元件，例如前置放大器和输入/输出端子。MEMS器件100可以包括包含例如A/D转换器和/或多个晶体管的集成电路。
图2示出MEMS器件200的实施例的顶视图。MEMS器件200包括定片210、膜片220、在膜片220之下的开口或腔230和支撑物240。膜片220被可移动地连接到支撑物240。膜片220包括膜片指状物225并且定片210包括定片指状物215。膜片指状物225和/或定片指状物215可以包括防粘涂层和/或防粘结构使得膜片指状物225和定片指状物215不互相粘住。
膜片指状物225和/或定片指状物215可以是导电的。在实施例中，膜片指状物225和/或定片指状物215可以包括导电材料。在实施例中，导电材料可以包括金属材料。例如，金属材料可以包括纯金属，合金和/或化合物。应该理解任何纯金属可以包括一定量的微量杂质。在实施例中，导电材料可以包括非金属材料。在实施例中，导电材料可以包括导电聚合物。在实施例中，导电材料可以包括半导体材料。例如，半导体材料可以是被掺杂的半导体材料（例如被掺杂的硅）。被掺杂的半导体材料可以例如被原位掺杂。被掺杂的硅可以例如包括掺杂的单晶硅和/或掺杂的多晶硅。因此，在实施例中，导电材料可以包括多晶硅（例如掺杂的多晶硅）。
在实施例中，膜片指状物225和/或定片指状物215可以包括半导体材料。半导体材料可以是被掺杂的半导体材料或未被掺杂的半导体材料。半导体材料可以包括硅。硅可以包括单晶硅和/或多晶硅。在实施例中定片指状物215和膜片指状物225包括相同的材料。在实施例中，定片指状物215和膜片指状物225可以包括不同的材料。
在实施例中，膜片指状物225和/或定片指状物215可以进一步包括介电层。例如，膜片指状物225和/或定片指状物215可以包括夹在两个介电层之间的导电层或者夹在两个导电层之间的介电层。因此，在实施例中，膜片指状物和/或定片指状物可以包括导电层和介电层的交替布置。导电层可以包括任何导电材料，例如上面描述的导电材料。膜片220可以进一步包括波状线221，222。波状线221，222可以被配置为使膜片220的内部区域变硬。膜片220可以仅包括沿着x方向的波状线221或者仅包括沿着y方向的波状线222。替代地，膜片220包括在x方向和在y方向上的波状线221，222（例如，形成十字状的图案）。在一个或多个实施例中，可以用其它形式的细长的突起（例如脊状物，诸如其中一个表面是平的并且相对的表面被升高的区域）来替代波状线221，222。MEMS器件200（例如，膜片220）可以进一步包括波状线227，228。波状线228，228可以被设置在膜片220的外围区域中。波状线227，228可以使膜片220更柔性并且更易于移动。
图3示出MEMS器件300的又一实施例的顶视图。MEMS器件300包括两个定片310A，310B、膜片320、在膜片320之下的开口或腔330和支撑物340。膜片320包括在第一侧的第一组指状物325A和在第二侧的第二组指状物325B。类似地，第一定片310A包括第一组指状物315A并且第二定片310B包括第二组指状物315B。第一和第二组膜片指状物325A，325B，和/或第一和第二组定片指状物315A，315B可以包括防粘涂层和/或防粘结构，使得膜片指状物325A，325B和定片指状物315A，315B不粘在一起。膜片320可以在两个侧表面处被锚定355到支撑物340。锚状物355可以包括弹簧支撑。包括弹簧支撑的锚状物355可以被配置为以扭转模式操作。弹簧支撑可以包括多晶硅。在一个实施例中膜片320可以包括在x方向和/或y方向上的波状线或脊状物。在进一步的实施例中，膜片320可以包括在膜片的外围区域中的一个或多个波状线，被配置的该一个或多个波状线使膜片320更柔性。
这个实施例的优点可以是可检测与声音信号的方向成比例的相位差。例如，如果声音信号从相对于膜片320的顶表面的法线具有角度或者倾斜的方向碰撞膜片320的该顶表面，膜片端部320A，320B不同地偏转并且MEMS器件300可以检测相位差。
图4示出MEMS器件400的另一实施例的顶视图。MEMS器件400包括四个定片410A，410B，410C，410D、膜片420、在膜片420之下的腔或开口430。膜片420包括在第一侧的第一组指状物425A，在第二侧的第二组指状物425B，在第三侧的第三组指状物425C，和在第四侧的第四组指状物425D。类似地，第一定片410A包括第一组指状物415A，第二定片410B包括第二组指状物415B，第三定片410C包括第三组指状物415C并且第四定片410D包括第二组指状物415D。膜片420的各侧可以包括相同的长度或者不同的长度。在各侧的指状物的数目可以在两侧之间是相同的或不同的。
膜片指状物425A，425B，425C，425D和/或定片指状物415A，415B，415C，415D包括防粘涂层和/或防粘结构，使得膜片指状物425A，425B，425C，425D和定片指状物415A，415B，415C，415D不互相粘住。膜片420可以在膜片420的四个角落处被锚定455到支撑物440。锚状物455可以包括弹簧支撑。弹簧支撑可以是多晶硅。
膜片420可以包括在x方向和/或y方向上的波状线或脊状物。在进一步的实施例中膜片420可以包括在膜片的外围区域中的一个或多个波状线，被配置的该一个或多个波状线使膜片420更柔性。膜片420可以包括方形、矩形、圆形或者椭圆形。替代地，膜片420包括任何其它适合的几何形式。
这个实施例的优点可以是因为声音信号沿着膜片420的整个周边被感测，MEMS器件400产生提高的灵敏度。例如，对于高机械灵敏度应用来说，MEMS器件400可以是有利的。
图5a-5j示出形成MEMS器件的方法的实施例。在第一步骤中，如在图5a和5b中所示，沟槽530被形成在衬底510的第一主表面中。衬底500可以包括半导体材料（例如硅或锗）或者化合物半导体，例如SiGe、GaAs、InP、GaN或SiC。可替代地，衬底可以包括有机材料，例如玻璃或陶瓷。衬底500可以是晶片。
可以在衬底510的第一主表面515中蚀刻沟槽530。可以应用湿法蚀刻化学或者干法蚀刻化学来蚀刻沟槽530。例如，可以应用RIE来蚀刻沟槽530。沟槽530可以相对于线535交错排列。线535分离定片与膜片。沟槽530由边缘或鳍状物520分离。
现在参照图5c，在各种实施例中，沟槽530可以包括侧壁结构532，例如延伸、切口或凹口。侧壁结构532可以最终形成防粘结构，例如指状物上的防粘凸起。侧壁结构532可以包括方形形状、椭圆形形状、矩形形状或三角形形状。可替代地，侧壁结构532可以包括被配置为当邻近的指状物互相接触时减少接触面积的任何几何结构。侧壁结构532可以被放置在沟槽的一个侧壁上。可替代地，侧壁结构532可以被放置在沟槽的两个或三个侧壁上。在一些实施例中，两个或更多个侧壁结构532被放置在侧壁上，而不是仅一个。
侧壁结构532可以被放置在沟槽中的一些上而不在其它沟槽上。例如，侧壁结构532可以仅被放置在最终发展成定片指状物的沟槽中或者可以被放置在最终发展成膜片指状物的沟槽中。可替代地，侧壁结构532被放置在所有沟槽中。侧壁结构532可以被形成在沟槽的整个高度上。可替代地，侧壁结构532可以被形成在沟槽的高度的一部分上。侧壁结构532可以是设计选择并且在形成沟槽之前被构造在光致抗蚀剂层中。图5c示出这些侧壁结构532的实施例的顶视图。
在图5d中所示的下一个步骤中，沟槽530的底表面和侧壁以及衬底510的顶表面被绝缘层540覆盖。绝缘层540可以包括氧化层、氮化物层和/或氮氧化物层。例如，绝缘层540可以是氧化硅或TEOS。替代地，绝缘层540可以是氮化硅层。绝缘层540可以被沉积或者生长为共形层。绝缘层540可以被沉积使得绝缘层540仅覆盖沟槽530的底表面和侧壁而不覆盖沟槽530的中央部分。在一个实施例中沟槽530被部分地填充有绝缘层540。在一个实施例中可以在应用衬底510的湿法氧化、CVD工艺、PVD工艺或ALD工艺的情况下沉积绝缘层540的绝缘材料。
在图5e中所示的下一个步骤中，指状物材料550可以被形成在沟槽530中。指状物材料550可以是导电材料550。在实施例中，导电材料550可以填充（例如，完全地填充）沟槽。导电材料可以是金属材料。金属材料可以包括纯金属，合金和/或化合物。金属材料可以例如包括从由Al、Cu、Ni和Si构成的组中选择的一种或多种元素。示例包括纯铝、铝合金、铝化合物、纯铜、铜合金、铜化合物、纯镍、镍合金和镍化合物。示例包括AlSiCu。导电材料550可以包括导电聚合物。导电材料550可以包括掺杂的半导体，例如掺杂的硅。掺杂的硅可以包括掺杂的多晶硅和/或掺杂的单晶硅。掺杂的硅可以被原位掺杂。导电材料550可以以不同的方式例如溅射、PVD、CVD或ALD来沉积。导电材料可以依照单一步骤（例如，沟槽可以被填充（例如完全地填充））或者以两个或更多个步骤来被沉积。当导电材料550包括金属材料时，通过电流沉积来沉积导电材料550是可能的。导电材料550可以被直接沉积到绝缘层540上。
图5f示出具有特定尺寸的实施例。指状物材料可以从绝缘层540的衬底的顶表面上方被去除。指状物材料550（例如导电材料550）形成用于定片和膜片的指状物。例如，指状物可以是定片指状物555和膜片指状物557。两个定片指状物555可以具有在其中间的膜片指状物557并且两个膜片指状物557可以具有在其中间的定片指状物555。两个定片指状物555被间隔开了间距A并且两个膜片指状物557被间隔开了间距A。两个邻近的指状物555，557可以被间隔开了间隔B并且每个指状物可以包括厚度C。在一个实施例中，半个间距A被计算为间隔B+厚度C。
在一个实施例中，指状物555，557可以包括约8μm至约12μm（例如约10μm）的高度H。间距A可以是约4μm至约6μm，例如约5μm。间隔B可以是约1μm和约2μm，例如约1.5μm，并且厚度C可以是约0.5μm至约2μm，例如约1μm。沟槽530的厚度D可以是约1μm和约2μm，例如约1.5μm。并且绝缘层540的厚度E可以是约0.1μm至约0.5μm，例如约0.25μm。
然后可以去除导电材料550并且焊盘552可以如在图5g中所示那样被形成。在一个实施例中光致抗蚀剂被设置在导电材料550上并且然后被构造。导电材料550的暴露的部分然后被去除。导电材料550可以被向下蚀刻到绝缘层540。在沟槽530中设置的导电材料550可以不被去除。在沟槽中的导电材料550可以形成指状物555，557。可以应用湿法蚀刻或干法蚀刻化学来去除导电材料550。例如，当导电材料550包括半导体（例如掺杂的半导体，诸如掺杂的硅）时，可以利用KOH或者HNO3加HF的酸性溶液来蚀刻导电材料550。在另一实施例中可以使用利用由SF6或Cl2递送的氯或氟的等离子体工艺。
当到达绝缘层540的顶表面时蚀刻工艺可以被停止。通过终点检测或者通过计时（绝缘层540的层厚度比指状物的深度低得多）来停止蚀刻工艺。
然后可以形成焊盘552。可以在衬底520中或在衬底520上形成焊盘552。可以根据设计规格来设置焊盘552（例如，实际上在衬底520的顶表面上的任何地方）。焊盘552可以包括导电材料550。可替代地，焊盘552可以在焊盘552位置处被硅化。可以通过在导电材料（550）上形成金属材料来形成硅化的焊盘。金属材料可以包括来自由Ni、Co、和Ti构成的组的一种或多种元素。导电材料550和金属材料可以被退火以形成硅化物。在一些实施例中焊盘552被钝化。
如在图5h中所示，然后从第二主表面蚀刻衬底510。利用定向蚀刻来蚀刻衬底510。例如，利用Bosch®蚀刻来蚀刻衬底510。应用背面蚀刻使得在膜片516下面去除衬底510并且衬底保留在定片和支撑物514下面。通过绝缘层540停止背面蚀刻。利用绝缘层540编码的指状物555，557保持直立并且不被蚀刻。
替代地，利用湿法蚀刻来蚀刻衬底背面，所述湿法蚀刻包括例如KOH。在另一实施例中利用如下组合来蚀刻衬底背面：到沟槽的水平的干法蚀刻和随后的利用例如相对于绝缘层（例如，氧化物的停止蚀刻层）蚀刻的衬底（例如硅）的较高选择性的湿法蚀刻的组合。
在图5i中示出的下一个步骤中去除绝缘层540。利用湿法蚀刻或干法蚀刻来去除绝缘层540。例如，应用使用基于HF的溶液或蒸汽来蚀刻绝缘层540。然后指状物555，557被涂覆有防粘涂层560。例如，通过汽相或气相沉积来沉积防粘涂层560。替代地，应用湿法沉积（例如旋转涂覆）来沉积防粘涂层560。防粘涂层560可以包括疏水层。防粘涂层560可以是单层。例如，防粘涂层560可以包括烷基硅烷（alkylsilane）或全卤化烷基硅烷（perhaloalkylsilane）。可替代地，防粘涂层560可以包括基于十八烷基三氯硅烷（octadecyltrichlorosilance，OTS）或全氟癸基三氯硅烷（perflourodecyltrichlorosilance，FDTS）的SAM（自组装单层）或六甲基二硅氮烷（Hexamethyldisilazane，HDMS）。
[0040] 在各种实施例中，防粘涂层是单一层或者多个层。可替代地，防粘涂层包括防粘凸起。防粘凸起可以从具有在中间或者到每个凸起的侧面的尖端的指状物555，557表面突出。在一个实施例中防粘涂层可以包括防粘层和防粘凸起的组合。例如，该组合可以被设置在所有指状物上。替代地，（多个）防粘层可以被设置在定片指状物555（或者膜片指状物557）上并且防粘凸起被设置在膜片指状物557（定片指状物555）上。定片指状物555和膜片指状物557可以被涂覆有不同类型的防粘涂层560材料或者相同类型的防粘涂层560材料。
在各种实施例中，定片指状物555和/或膜片指状物557包括防粘涂层并且没有防粘结构（省略在图5c中的步骤）。在替代的实施例中定片指状物555和/或膜片指状物557包括防粘结构并且没有防粘涂层（省略在图5i中的涂覆步骤）。在进一步的实施例中定片指状物555和/或膜片指状物557包括防粘涂层和防粘结构。在又一实施例中，一些指状物包括防粘涂层并且其它指状物包括防粘结构。防粘涂层和防粘结构的任何组合是可能的。
图5j示出根据关于图5a-5i描述的制造工艺的MEMS器件的实施例。设置在定片514上的定片指状物555可以与膜片570中的膜片指状物557互锁或互相交叉。腔516位于膜片570下面使得膜片570可以相对于定片514向上和向下移动。
图6a-6m示出制作MEMS器件的方法的另一实施例。在第一步骤中，如在图6a中所示，沟槽630被形成在衬底610的第一主表面中。衬底610可以包括半导体材料（例如硅或锗）或者化合物半导体，例如SiGe、GaAs、InP、GaN或SiC。可替代地，衬底610可以包括有机材料，例如玻璃或陶瓷。衬底610可以是晶片。
沟槽630可以被蚀刻到衬底610中。可以应用湿法蚀刻化学或干法蚀刻化学来蚀刻沟槽610。例如，可以应用RIE来蚀刻沟槽630。沟槽630由边缘或鳍状物620分离。在一个实施例中沟槽是宽的并且边缘或鳍状物620是窄的。
在图6b中示出的下一个步骤中，沟槽630的底表面和侧壁以及衬底610的顶表面被覆盖有绝缘层640。绝缘层640可以是氧化物层或氮化物层。例如，绝缘层640可以是氧化硅或TEOS。绝缘层640可以是共形层。可以沉积绝缘层640使得绝缘层640仅覆盖沟槽630的底表面和侧壁而不是沟槽630的中央部分。在一个实施例中沟槽630被部分地填充有绝缘层640。在一个实施例中，可以利用CVD工艺、PVD工艺或ALD工艺来沉积绝缘层640。
如在图6c中所示，沟槽640被填充有半导体材料650。例如，沟槽630被填充有多晶硅或原位掺杂的多晶硅。替代地，沟槽630被填充有金属或另外的导电材料。在单一步骤中或者在多个步骤中完全地填充沟槽630。导电材料650可以完全地覆盖绝缘层640。导电材料650可以被直接设置在绝缘材料640上。可以从绝缘层640的顶表面上方去除导电材料650使得单个导电指状物655被形成在沟槽630中。指状物655可以是定片指状物或膜片指状物。
通过共形涂覆（例如CVD或ALD）来在单一步骤中或者在多个步骤中完全地填充沟槽630。替代地，沟槽630被填充有通过溅射或电流沉积的金属550（例如Al、AlSiCu、或Ni）或另外的导电材料。导电材料550可以被直接设置在绝缘层540上并且可以完全地覆盖绝缘层540。
在图6d中示出的下一个步骤中，在衬底610上形成抗蚀剂660。构造抗蚀剂660使得在边缘或者鳍状物620上敞开抗蚀剂660。抗蚀剂660保留在沟槽630上。在边缘或者鳍状物620的顶表面上而不是在沟槽630上或在沟槽630中去除绝缘层640。通过各向异性蚀刻去除绝缘层640。例如，通过等离子体蚀刻（诸如CF4/CHF3）去除绝缘层640。接下来，去除边缘和鳍状物620形成沟槽670。边缘和鳍状物620可以被向下去除到沟槽630的底表面。可以利用各向异性或各向同性蚀刻来蚀刻边缘和鳍状物620。蚀刻工艺可以是干法蚀刻工艺或湿法蚀刻工艺。例如，蚀刻工艺包括KOH或者HNO3加HF的酸性溶液，利用由SF6或Cl2递送的氯或氟的等离子体工艺。这在图6e中被示出。
然后，如在图6f-6h中所示，去除抗蚀剂660并且沟槽670被填充有半导体材料680。例如，沟槽670被填充有多晶硅或者原位掺杂的多晶硅。可替代地，沟槽670被填充有金属或另外的导电材料。在单一步骤中或者在多个步骤中完全地填充沟槽670。导电材料680可以完全地覆盖绝缘层640和导电材料655。在随后的步骤中可以从绝缘层640的顶表面上方去除导电材料680使得在沟槽670中形成单个导电指状物685。导电指状物655可以包括与导电指状物685相同的导电材料或者不同的导电材料。
图6i示出具有特定尺寸的实施例。两个定片指状物具有在中间的膜片指状物并且两个膜片指状物具有在中间的定片指状物。两个定片指状物被间隔开了间距A并且两个膜片指状物被间隔开了间距A。两个邻近的指状物可以被间隔开了间隔B并且每个指状物可以包括厚度C。在一个实施例中，半个间距A被计算为间隔B+厚度C。
在一个实施例中指状物包括约8μm至约12μm（例如约10μm）的高度H。间距A可以是约3μm至约5μm，例如约4μm。间隔B可以是约0.5μm和约2μm，例如约1μm，并且厚度C可以是约0.5μm至约2μm，例如约1μm。并且绝缘层的厚度E可以是约0.1μm至约0.5μm，例如约0.25μm。
然后可以形成焊盘。可以形成如关于图5g描述的焊盘。
然后从第二主表面蚀刻衬底610。利用定向蚀刻来蚀刻衬底610。例如，利用Bosch®蚀刻来蚀刻衬底610。应用背面蚀刻使得沿着膜片614的长度来去除衬底610并且衬底610在定片和支撑物616处保持直立。背面在膜片之下创建腔614。通过绝缘层640和指状物655，685停止蚀刻工艺。这在图6j中被示出。
如在图6k中所示，保护层或者材料层690被设置在衬底610的第一主表面上。保护层690可以是负性光致抗蚀剂或正性光致抗蚀剂。保护层690被配置为保护正面或主表面。在下一个步骤中，如在图6l中所示，去除绝缘层640使得指状物655，685是独立式的。利用湿法蚀刻或干法蚀刻去除绝缘层640。例如，应用经缓冲的HF，HF汽相或气相来蚀刻绝缘层640。
然后指状物655，685被涂覆有防粘涂层695。例如，通过汽相或气相沉积来沉积防粘涂层695。替代地，应用湿法沉积（例如旋转涂覆）来沉积防粘涂层695。防粘涂层695可以包括疏水层。防粘涂层695可以是单层。例如，防粘涂层695可以包括烷基硅烷或全卤化烷基硅烷。替代地，防粘涂层695可以包括基于十八烷基三氯硅烷（OTS）或全氟癸基三氯硅烷（FDTS）的SAM（自组装单层）或六甲基二硅氮烷（HDMS）。
在一个实施例中防粘涂层是单一层或多个层。可替代地，防粘涂层包括防粘凸起。防粘凸起可以从具有在中间或者到每个凸起的侧面的尖端的导电指状物655，685表面突出。在一个实施例中防粘涂层695可以包括防粘层和防粘凸起的组合。例如，该组合可以被设置在所有指状物655，685上。替代地，（多个）防粘层可以被设置在定片指状物（或者膜片指状物）上并且防粘凸起被设置在膜片指状物（定片指状物）上。定片指状物和膜片指状物可以被涂覆有不同类型的防粘涂层材料或者相同类型的防粘涂层材料。
尽管本发明及其优点已经被详细描述，应该理解在不脱离如由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在此作出各种变化、代替和改变。
而且，本申请的范围不旨在局限于在说明书中描述的工艺、机器、制造、物质的组分、装置、方法和步骤的特定实施例。如本领域普通技术人员将从本发明的公开中容易地领会到的，根据本发明可以利用与本文描述的相应实施例执行基本相同的功能或实现基本相同结果的目前存在或者以后将被开发的工艺、机器、制造、物质的组分、装置、方法、或步骤。因此，所附权利要求旨在将这些工艺、机器、制造、物质的组分、装置、方法、或者步骤包括在其范围内。

Claims (34)

1.一种用于制作MEMS器件的方法，所述方法包括：
在衬底的第一主表面中形成沟槽；
通过在所述沟槽中形成导电材料来形成导电指状物；以及
从所述衬底的第二主表面形成开口从而暴露所述导电指状物，所述第二主表面与所述第一主表面相对。
2.根据权利要求1的方法，进一步包括在所述导电指状物上形成防粘涂层。
3.根据权利要求2的方法，其中所述防粘涂层包括基于十八烷基三氯硅烷（OTS）或全氟癸基三氯硅烷（FDTS）的自组装单层（SAM）或六甲基二硅氮烷（HDMS）。
4.根据权利要求2的方法，其中所述防粘涂层包括疏水性单层。
5.根据权利要求1的方法，进一步包括在所述沟槽的侧壁中形成结构。
6.根据权利要求5的方法，其中每个沟槽包括在第一侧壁中的第一结构和在第二侧壁中的第二结构。
7.根据权利要求5的方法，其中仅每隔一个沟槽包括在侧壁中的结构。
8.根据权利要求1的方法，进一步包括在形成所述导电指状物之前在所述沟槽的底部和侧壁表面上形成绝缘层。
9.根据权利要求8的方法，其中从所述第二主表面形成所述开口包括：
执行第一蚀刻工艺以去除所述衬底的一部分；并且
执行第二蚀刻工艺以去除所述导电指状物周围的所述绝缘层，所述第一蚀刻工艺与所述第二蚀刻工艺不同。
10.根据权利要求1的方法，其中形成所述导电指状物包括在所述沟槽中形成多晶硅。
11.根据权利要求10的方法，其中形成所述导电指状物进一步包括在所述沟槽中形成介电材料。
12.根据权利要求11的方法，其中形成所述多晶硅和所述介电材料包括形成夹层结构。
13.根据权利要求11的方法，其中形成所述介电材料包括形成氮化硅。
14.根据权利要求10的方法，其中在所述沟槽中形成多晶硅包括在所述沟槽中形成原位掺杂的多晶硅。
15.根据权利要求1的方法，其中形成所述导电指状物包括在所述沟槽中形成金属材料。
16.根据权利要求1的方法，其中形成所述导电指状物包括在所述沟槽中形成金属材料和介电材料。
17.根据权利要求16的方法，其中形成所述金属材料和所述介电材料包括形成夹层结构。
18.根据权利要求1的方法，进一步包括在所述衬底的所述第一主表面上形成焊盘和钝化层。
19.一种MEMS器件，包括：
包括第一组指状物的定片；
包括第二组指状物的可移动元件，其中所述第一组指状物和所述第二组指状物互相交叉；和
在所述第一组指状物和所述第二组指状物之间的防粘机构。
20.根据权利要求19的MEMS器件，其中所述第二组指状物仅被设置在所述可移动元件的第一侧。
21.根据权利要求19的MEMS器件，其中所述第二组指状物仅被设置在所述可移动元件的第一侧和第二侧。
22.根据权利要求19的MEMS器件，其中所述第二组指状物被设置在所述可移动元件的所有侧或者沿着所述可移动元件的周边设置。
23.根据权利要求19的MEMS器件，其中所述第一组指状物和所述第二组指状物包括导电指状物。
24.根据权利要求23的MEMS器件，其中所述导电指状物包括多晶硅指状物。
25.根据权利要求23的MEMS器件，其中所述导电指状物包括金属指状物。
26.根据权利要求19的MEMS器件，其中所述可移动元件包括悬臂。
27.根据权利要求19的MEMS器件，其中所述防粘机构包括防粘涂层。
28.根据权利要求27的MEMS器件，其中所述防粘涂层包括基于十八烷基三氯硅烷（OTS）或全氟癸基三氯硅烷（FDTS）的自组装单层（SAM）或六甲基二硅氮烷（HDMS）。
29.根据权利要求19的MEMS器件，其中所述防粘机构包括防粘结构，所述防粘结构从所述第一组指状物和所述第二组指状物中的至少一个伸出。
30.一种形成MEMS器件的方法，所述方法包括：
在衬底的第一主表面中形成沟槽，所述沟槽通过边缘被间隔开；
在所述沟槽的底表面和侧壁上形成绝缘层；
在所述沟槽中形成第一导电指状物；
用第二导电指状物替代所述边缘；并且
从所述衬底的第二主表面形成开口从而暴露所述第一导电指状物和所述第二导电指状物。
31.根据权利要求30的方法，其中所述第一导电指状物和所述第二导电指状物包括掺杂的多晶硅，并且其中所述第一导电指状物是第一电极的一部分和所述第二导电指状物是第二电极的一部分。
32.根据权利要求30的方法，进一步包括在所述第一导电指状物和所述第二导电指状物上形成防粘涂层。
33.根据权利要求32的方法，其中所述防粘涂层包括疏水性单层。
34.根据权利要求30的方法，其中从所述第二主表面形成所述开口包括：
用保护层覆盖所述衬底的所述第一主表面；
从所述第二主表面蚀刻所述衬底；
从所述第二主表面蚀刻所述绝缘层；并且
去除所述保护层。
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