CN107473176A - 微机电器件和制作微机电器件的方法 - Google Patents

微机电器件和制作微机电器件的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及微机电器件和制作微机电器件的方法。一种制作微机电部件的方法，该方法包括：在层之上形成掩模，该掩模包括结构化表面；将掩模的包括结构化表面的区域加热到掩模的玻璃转变温度以上，以使结构化表面的边缘平滑从而形成波状表面；对被掩模覆盖的层进行刻蚀，所述刻蚀去除掩模以将掩模的波状表面传递到层中并且形成该层的波状表面；在层之上形成隔膜，以形成隔膜的被配置为致动的波状区域；以及形成导电部件，该导电部件被配置为以下中至少之一：响应于传输到导电部件的电信号而提供用于致动隔膜的力，以及响应于隔膜的致动而提供电信号。

Description

微机电器件和制作微机电器件的方法
技术领域
各种实施例总体上涉及微机电部件和制作微机电部件的方法。
背景技术
微机电系统（MEMS）可以包括隔膜和两个电极，例如双背板麦克风（DBP麦克风）。MEMS也可以称为微机械或微系统技术。这样的系统可以包括波状隔膜。波状隔膜可以具有增加的柔性（或灵敏性或柔量（compliance）），所述增加的柔性增加了例如MEMS DBP麦克风中的隔膜的功能带宽。
例如，DBP麦克风可以包括在隔膜的任一侧的电极。由于诸如器件或材料温度预算或器件标度的因素，这种布置可能在制作这样的器件方面存在困难。因此，包括波状隔膜和至少一个电极的微机电器件以及制作这样的微机电器件的方法可能是有利的。
附图说明
在附图中，贯穿不同视图，相似的参考字符通常指代相同的部分（例如，层210、层310、层410、层510）。附图不一定按比例，代替地，重点通常放在图示本发明的原理上。在以下描述中，参考以下附图描述本发明的各种实施例，在以下附图中：
图1A-1B示出光致抗蚀剂的圆化。
图1C示出制作微机电部件的方法。
图2A-2D以横截面的部分视图示出根据本公开内容的实施例的制作微机电部件的方法和在制作的各个阶段的部件。
图3A-3D以横截面示出根据本公开内容的实施例的制作微机电部件的方法和在制作的各个阶段的部件。
图3E-3F以横截面和投影示出根据本公开内容的实施例的制作微机电部件的方法和在制作的各个阶段的部件。
图4A-4U以横截面示出根据本公开内容的实施例的制作微机电部件的方法和在制作的各个阶段的部件。
图5A-5E以横截面示出根据本公开内容的实施例的制作微机电部件的方法和在制作的各个阶段的部件。
图5F示出制作微机电部件的方法。
具体实施方式
以下详细描述参考附图，所述附图作为说明示出了可以实践本发明的具体细节和实施例。在以下附图中，相似或相同的元件可以具有相似或相同的参考数字（例如，层210、层310、层410、层510）。因此，出于简洁和防止重复，在随后描述中可以省略对该元件的描述。
单词“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或说明”。本文中描述为“示例性”的任何实施例或设计不一定被解释为优选于或者优于其他实施例或设计。
关于形成“在侧面或表面之上”的沉积材料所使用的单词“在……之上”，在本文中可以用于表示沉积材料可以“直接”形成在意指的侧面或表面上，例如，与意指的侧面或表面直接接触。关于形成“在侧面或表面之上”的沉积材料所使用的单词“在……之上”在本文中可以用于表示沉积材料可以“间接地”形成在意指的侧面或表面上，其中在意指的侧面或表面和沉积材料之间布置一个或更多个附加的层。
如本文中所使用的，“电路”可以被理解为任何种类的逻辑（模拟或数字）实现实体，其可以是执行存储在存储器、固件、硬件或其任何组合中的软件的处理器或专用电路系统。此外，“电路”可以是硬连线的逻辑电路或可编程逻辑电路，诸如可编程处理器，例如微处理器（例如，复杂指令集计算机（CISC）处理器或精简指令集计算机（RISC）处理器）。“电路”也可以是执行软件例如任何种类的计算机程序（例如，使用诸如例如Java的虚拟机器代码的计算机程序）的处理器。将在下面更详细地描述的各个功能的任何其他种类的实现方式也可以被理解为“电路”。应当理解：所描述的电路中的任何两个（或多个）可以组合成具有基本上等效功能的单个电路；并且相反地，任何单个所描述的电路可以被分配为具有基本上等效功能的两个（或多个）单独电路。特别地关于在本文中所包括的权利要求中对“电路系统”的使用，对“电路”的使用可以被理解为共同地指代两个或多个电路。
术语“形成”可以指代设置、布置、结构化或沉积。用于形成例如层、材料或区域等的方法可以包括各种沉积方法，所述各种沉积方法尤其可以包括：化学气相沉积，物理气相沉积（例如，用于介电材料），电沉积（其也可以称为电镀，例如用于金属或金属合金）或旋涂（例如，用于流体材料）。通常，可以通过溅射、激光烧蚀、阴极电弧蒸发或热蒸发来执行气相沉积。用于形成金属的方法可以包括金属镀覆，例如，电镀或化学镀覆。
术语“形成”还可以包括化学反应或化学合成物的制作，其中例如通过将一组化学物质转变成化学合成物来形成层、材料或区域的至少部分。例如，“形成”可以包括：通过破坏或形成该组化学物质的原子之间的化学键来改变电子的位置。术语“形成”还可以包括氧化和还原、络合、沉积、酸碱反应、固态反应、置换、掺杂、添加和消除、扩散或光化学反应。例如，“形成”可以改变以化学方式组成层、材料或区域的部分的该组化学物质的化学和物理性质。示例性的化学性质或物理性质可以包括电导率、相组成或光学性质等。例如，“形成”可以包括向初始化合物施加化学反应物以改变初始化合物的化学和物理性质。
术语“结构化”可以指代修改结构的形式（例如，修改结构以实现期望的形状或期望的图案）。为了例如使材料结构化，可以例如经由刻蚀去除材料的部分。为了从例如层、材料或区域中去除材料，可以使用掩模（其提供图案），即，掩模提供用于根据掩模的图案而去除材料（例如，对结构进行刻蚀以去除该结构的材料）的图案。说明性地，掩模可以防止区域（其可能意图保留）被去除（例如通过刻蚀）。替代地或附加地，为了使该层结构化，可以使用掩模（该掩模提供图案）来设置材料或材料的区域。掩模可以提供用于根据掩模的图案而形成（例如，设置）材料的图案。
通常，去除材料可以包括诸如对材料进行刻蚀的工艺。术语“刻蚀”可以包括各种刻蚀过程，例如化学刻蚀（包括例如湿法刻蚀或干法刻蚀）、物理刻蚀、等离子体刻蚀、离子刻蚀等。在对层、材料或区域进行刻蚀中，可以向该层、材料或区域施加刻蚀剂。例如，刻蚀剂可以与层、材料或区域反应，从而形成可以被容易地去除的物质（或化合物），例如挥发性物质。替代地或附加地，刻蚀剂可以例如使层、材料或区域蒸发。
掩模可以是临时性掩模，即，它可以在刻蚀之后被去除（例如，掩模可以由树脂或金属或另一材料诸如硬掩模材料形成，所述硬掩模材料诸如氧化硅、氮化硅、或碳等），或者掩模可以是可以被使用若干次的永久性掩模（例如，掩模遮光板）。例如，可以使用光掩模来形成临时性掩模。
根据各种实施例，微机电器件可以形成为半导体芯片的部分，或者可以包括半导体芯片。例如，半导体芯片可以包括微机电部件（其也可以称为微机电系统）。换言之，微机电部件可以被实现在半导体芯片中（例如，可以是半导体芯片的部分），例如单片集成。可以用半导体技术在晶片上或在晶片（或者，例如衬底或载体）中加工半导体芯片（其也可以称为芯片、管芯或微芯片）。半导体芯片可以包括在半导体技术加工或制作期间形成的一个或多个微机电系统（MEMS）。半导体载体可以是半导体芯片的部分，例如，半导体载体可以是芯片的半导体本体的部分，或者可以形成芯片的半导体本体。可选地，微机电部件可以是芯片上的集成电路的部分，或者可以电耦合到芯片上的集成电路。
根据各种实施例，可以通过从晶片的切口（kerf）区域去除材料（也称为对晶片进行切片或切割）而从晶片分割半导体载体（例如微机电器件的半导体载体，例如半导体芯片的半导体载体）。例如，可以通过划线和折断、劈开、刀片切片或机械锯切（例如，使用切片锯）来处理从晶片的切口区域去除材料。换言之，可以通过晶片切片工艺来分割半导体载体。在晶片切片工艺之后，半导体载体（或完成的微机电器件）可以被电接触并且例如通过模制材料封装到芯片载体（其也可以称为芯片壳体）中，所述芯片载体然后可以适合于在诸如仪表的电子器件中使用。例如，半导体芯片可以通过导线而接合到芯片载体。此外，可以将半导体芯片（其可以接合到芯片载体）安装（例如，焊接）到印刷电路板上。
根据各种实施例，半导体载体（例如，半导体芯片的半导体载体或者微机电器件的半导体载体）可以包括各种类型的半导体材料或者可以由各种类型的半导体材料制成（换言之，由各种类型的半导体材料形成），所述各种类型的半导体材料包括：IV族半导体（例如，硅或锗），化合物半导体，例如III-V族化合物半导体（例如砷化镓）或其它类型，例如包括III族半导体、V族半导体或聚合物。在实施例中，半导体载体可以由（掺杂的或未掺杂的）硅制成。在替代的实施例中，半导体载体可以是绝缘体上硅（SOI）晶片。作为替代，任何其它适合的半导体材料可以用于半导体载体，例如，半导体化合物材料，诸如，磷化镓（GaP）、磷化铟（InP）、或者任何合适的三元半导体化合物材料（诸如，砷化镓铟（InGaAs））、或者四元半导体化合物材料（诸如，磷化铝铟镓（AlInGaP））。
根据各种实施例，半导体载体（例如，半导体芯片的半导体载体或者微机电器件的半导体载体）可以覆盖有钝化层，以用于保护半导体载体免受例如氧化的环境影响。钝化层可以包括金属氧化物、半导体载体（其也可以称为衬底或半导体本体）的氧化物（例如氧化硅）、氮化物（例如氮化硅）、聚合物（例如苯并环丁烯（BCB）或聚酰亚胺（PI））、树脂、抗蚀剂或介电材料。
根据各种实施例，导电材料可以包括以下材料或者可以由以下材料形成：金属，金属合金，金属间化合物，硅化物（例如硅化钛、硅化钼、硅化钽或硅化钨），导电聚合物，多晶半导体或高掺杂的半导体，例如，多晶硅（其也可以称为多晶体硅）或高掺杂的硅。导电材料可以被理解为具有适中电导率例如具有大于约10 S/m（例如，大于约102 S/m）的电导率（在室温下并且在恒定电场方向上测量）的材料、或者具有高电导率（例如大于约104 S/m，例如大于约106 S/m）的材料。
根据各种实施例，金属可以包括以下元素组中的一个元素或可以由以下元素组中的一个元素形成：铝、铜、镍、镁、铬、铁、锌、锡、金、银、铱、铂或钛。替代地或附加地，金属可以包括包含一个元素或多于一个元素的金属合金或可以由包括一个元素或多于一个元素的金属合金形成。例如，金属合金可以包括金属间化合物，例如，金和铝的金属间化合物、铜和铝的金属间化合物、铜和锌的金属间化合物（黄铜）或者铜和锡的金属间化合物（青铜）。
根据各种实施例，电绝缘材料（例如，介电材料）可以被理解为具有弱电导率的材料，例如具有小于约10-2 S/m（例如小于约10-5 S/m，或者例如小于约10-7 S/m）的电导率（在室温下并且在恒定电场方向上测量）的材料。
根据各种实施例，绝缘材料可以包括半导体氧化物、金属氧化物、陶瓷、半导体氮化物、金属氮化物、半导体碳化物、金属碳化物、玻璃（例如氟硅酸盐玻璃（FSG））、介电聚合物、硅酸盐（例如硅酸铪或硅酸锆）、过渡金属氧化物（例如二氧化铪或二氧化锆）、氮氧化物（例如氮氧化硅）或者任何其它类型的介电材料。绝缘材料可以承受电场而不会击穿（换言之，不会经历其绝缘性质的失效，例如，基本上不改变其电导率）。
根据各种实施例，微机电部件可以被配置为以下中至少之一：响应于传输到导电部件的电信号而提供用于致动隔膜的力，以及响应于隔膜的致动而提供电信号。通常，微机电部件可以被配置为将机械能转换成电能以及/或者将电能转换为机械能。换言之，微机电部件可以作为换能器而运行，该换能器被配置为将机械能转换成电能，或者反之亦然。微机电部件的尺寸可以在从约几微米（μm）至约几毫米（mm）的范围内，例如在从约10 μm至约5mm的范围内，例如在从约100 μm至约2 mm的范围内，例如约1 mm，或者替代地，小于约1 mm，例如小于500 μm，例如小于100 μm。可以用半导体技术加工根据各种实施例的微机电部件。
根据各种实施例的微机电部件可以用作传感器（例如，微传感器）以用于感测机械信号并且产生表示机械信号的电信号。替代地，微机电部件可以用作致动器，以用于基于电信号产生机械信号。例如，微机电部件可以用作麦克风或扬声器（扩音器）。
微机电部件可以包括隔膜。隔膜可以被配置为响应于力而致动。可以从微机电部件外部提供力，即，力可以不是来源于微机电器件。力可以是机械相互作用，即压力梯度，例如机械波（包括声学波或声波），压力，诸如表压力（gauge pressure）。附加地或替代地，力可以是电场相互作用，即库仑力或静电力，或者力可以是磁场相互作用，例如磁力，诸如洛伦兹力等。导电部件（例如电极或传感器）可以响应于隔膜的致动而提供电信号。电信号可以表示隔膜上的力或隔膜的致动（例如，或者电信号可以与力成比例）。
附加地或替代地，用于致动隔膜的力可以由微机电部件提供，即，力可以来源于微机电部件的元件。例如，力可以由导电部件（例如，作为微机电部件的部分的电极）提供。导电部件可以响应于传输到导电部件的电信号而提供用于致动隔膜的力。电信号可以通过电路（例如，控制器或处理器）传输。导电部件可以通过电场相互作用、磁场相互作用或其组合来对隔膜施加力。
图1A-1B示出可以用于制作微机电部件的光致抗蚀剂的圆化。诸如DBP麦克风的微机电部件可以包括在膜或隔膜的任一侧的两个电极。为了制作这样的部件，例如由于部件和材料的温度预算约束，诸如硅的局部氧化（LOCOS）工艺之类的工艺可能不能用于形成波状隔膜。用于实现微机电部件（例如，包括在隔膜的任一侧的两个电极的部件）的波状隔膜的示例性工艺可以包括抗蚀剂回流技术，所述抗蚀剂回流技术可以通过加热使聚合物（例如，光致抗蚀剂）变圆或平滑，或者在聚合物（例如，光致抗蚀剂）中形成波浪形轮廓。
图1A示出经由回流技术（例如热回流）的变圆的聚合物的示例100。聚合物可以是或者可以包括漆、树脂、（光致）抗蚀剂等。聚合物可以被加热到至少聚合物的玻璃转变温度，聚合物的玻璃转变温度可以是例如在120 ℃至170 ℃之间；例如，重氮萘醌光致抗蚀剂可以具有在120 ℃至135 ℃之间的玻璃转变温度，并且可以被加热到至少该温度。聚合物也可以被加热一定时间段，例如，聚合物（例如，用于光刻工艺的光致抗蚀剂）可以被加热到140℃ 2分钟。示例110示出光致抗蚀剂被示例性地加热到150℃约1分钟至约60分钟。示例120示出光致抗蚀剂被示例性地加热到160℃约1分钟至约60分钟，并且示例130示出光致抗蚀剂被示例性地加热到170℃约1分钟至约60分钟。如能够看到的，不同的加热时间和温度可以引起光致抗蚀剂的形状改变，例如，光致抗蚀剂的边缘可以变圆。
聚合物可以具有玻璃转变温度（Tg）（由粘滞性、热膨胀、热容、剪切模量或其他性质等定义）。增加施加到聚合物的温度会增加聚合物的温度（或者聚合物的部分的温度，例如包括聚合物的结构中的热梯度），这可以调节（例如降低）聚合物的粘滞性，从而引起聚合物回流并且由于表面张力而形成聚合物的变圆的表面，即轮廓或外形。聚合物的横向回流可以取决于聚合物和固体表面之间的接触角度（例如固体表面的可润湿性）。
图1B是在加热（例如热回流）之后光致抗蚀剂结构155的轮廓视图150。根据温度和时间，光致抗蚀剂结构155可以形成有指定宽度154（例如，在约1 μm至约50 μm的范围内，例如约17 μm）和高度（例如，在约1 μm至约10 μm的范围内，例如约4μm）。
如下面所讨论的，这样的热回流技术可以用于形成波状隔膜。隔膜中的波纹或波浪形可能增加隔膜的柔量。增加的柔量可以用于形成具有更高灵敏性的隔膜。具有光滑的（例如，圆的、平滑的或波浪形的）过渡的波纹可避免应力集中。
图1C描绘一种制作微机电部件的方法101，该方法包括：150，在层之上形成掩模，该掩模包括结构化表面；160，将掩模的包括结构化表面的区域加热到掩模的玻璃转变温度以上，以使结构化表面的边缘平滑以形成波状表面；170，对被掩模覆盖的层进行刻蚀，所述刻蚀去除掩模以将掩模的波状表面传递到层中并且形成该层的波状表面；180，在层之上形成隔膜，以形成隔膜的被配置为致动的波状区域；以及190，形成导电部件，该导电部件被配置为以下中至少之一：响应于传输到导电部件的电信号而提供用于致动隔膜的力，以及响应于隔膜的致动而提供电信号。将在以下的附图描述中更详细地描述方法101。
图2A-2D以横截面的部分视图示出根据本公开内容的实施例的制作微机电部件的方法和在制作的各个阶段的部件。
图2A示出在层210之上形成掩模230的工艺200A，其中掩模包括结构化的（例如，暴露的）表面240。图2A还描绘了导电部件220，例如电极。
如上面讨论的，掩模230可以是聚合物，例如漆、树脂、抗蚀剂或光致抗蚀剂。掩模230可以形成（例如沉积）在层210上。层210可以是：例如由硅形成的衬底（无源衬底材料），诸如单晶硅、多晶硅、微晶硅或纳米晶硅；氧化物层，诸如硅的氧化物，例如二氧化硅或原硅酸四乙酯（TEOS）。导电部件220（例如电极）可以形成在层210中，例如，导电部件220可以在层210被沉积在导电部件220之上之前形成，或者替代地，导电部件220可以形成在层210中，即，层210可以示例性地以另一种方式定向，并且导电部件220可以形成在层210之上。然后，层210可以以另一种方式定向以用于进一步加工。替代地，层210可以不需要任何重新定向以对层210的多个侧进行加工，因此掩模230可以形成在层210之上，并且导电部件220可以形成在层210的、与掩模230相对的侧，而不需要对层210重新定向。
可以使掩模230更改（结构化）以形成掩模230的结构化表面240。使掩模230的表面结构化可以改变掩模230的表面，例如，改变掩模230的轮廓、使掩模230图案化、在掩模230中形成特定形状。例如，由于刻蚀工艺，结构化表面240可以具有有角的边缘241。有角的边缘可以是两个表面的相交，例如由两个表面的相交形成的线，诸如立方体的边缘。例如，结构化表面240的轮廓可以是矩形的、梯形的、或由阶梯状轮廓组成。结构化表面240的总体形状可以是圆形（或环形）。图2A的结构化表面240可以表示环形的部分的横截面。
结构化表面240可以包括任何这样的表面：该表面由于在层210上沉积或形成掩模230而已被更改成期望或指定的形状。结构化表面240可以包括例如突起、凹部、阶梯或几何形状。
图2B示出以下工艺200B：将掩模230的包括结构化表面240的区域加热到掩模230的玻璃转变温度以上，以使结构化表面240的边缘241平滑从而形成波状表面245。箭头244表示热能的传递，即加热。
可以局部地对掩模230的包括结构化表面240的区域进行加热，或者可以对工艺200B中描绘的整个布置进行加热。例如，可以利用聚焦热能（例如，用于局部感应加热的激光辐射）局部地对结构化表面240进行加热，即，结构化表面240可以选择性地暴露于热源。替代地或附加地，包括导电部件220的层210和掩模230（和结构化表面240）可以同时暴露于热源（例如，热传递）。
掩模230可以具有玻璃转变温度，并且在工艺200B中，掩模230可以被加热到掩模230（即，形成掩模230的材料（或者，例如多种材料））的玻璃转变温度以上，或者基本上被加热到掩模230的玻璃转变温度。在玻璃转变温度，掩模230（包括结构化表面240）可以回流，即，形成掩模230的材料的粘滞性可以改变，即可以减小，因此引起掩模230或结构化表面240流动。结构化表面240的最终轮廓或形状可以由各种因素定义，所述各种因素诸如：掩模230的材料；形成掩模230的材料的粘滞性；结构化表面240（掩模230）的温度；热源（或者将热能传递到结构化表面240的介质）的温度；结构化表面240暴露于热源的时间量；作用在结构化表面240上的外力，例如重力；以及结构化表面240的内力，例如与表面张力相关的内聚力。结构化表面240所暴露的温度和时间均可以被预定义。
基于至少上述参数，结构化表面240可以呈现（例如转变）为另一种形状或轮廓。所得到的形状可以具有减小的表面面积，并且可以使结构化表面240的任何边缘241平滑或变圆。结构化表面240可以形成（例如，可以转变）为掩模230的波状表面245。波状表面245可以是结构化表面240的平滑或变圆的形式（例如，结构化表面240的变圆的变型或再现）。波状表面245可以在总体形状上是环状（图2B仅描绘掩模230和波状表面245的部分），具有变圆的轮廓或横截面。
图2C示出对被掩模230覆盖的层210进行刻蚀的工艺200C，所述刻蚀去除掩模230以将掩模230的波状表面245传递到层210中并且形成层210的波状表面215。
对层210进行刻蚀可以部分地或完全地去除掩模230。对层210进行刻蚀可以进一步使掩模230的波状表面245传递（即，在层中再现或形成掩模230的波状表面245），即，在刻蚀之后层210的表面可以在掩模230被刻蚀的地方具有波状表面215。在工艺200C期间，在层210中形成波状表面215的同时，可以去除层210的部分，例如，可以从层210去除牺牲氧化物，即，可以减小层210的总厚度。因此，掩模230和结构化表面240用作在某些区域中影响或支配对层210的刻蚀的引导物（guide）。
对层210进行刻蚀可以牵涉选择性刻蚀工艺，即，可以选择刻蚀剂以用不同速率对不同材料进行刻蚀，或者可以不对特定材料进行刻蚀。附加地或替代地，可以使用干法刻蚀工艺。附加地或替代地，可以以基本上相似的速率对掩模230和层210进行刻蚀，例如，层210和掩模230的刻蚀速率可以基本上为1:1。
图2D示出以下工艺200D：在层210之上形成隔膜250，以形成隔膜250的被配置为致动的波状区域255。
隔膜250可以形成在层210（包括结构化表面215）之上，即，隔膜250可以与层210的波状表面215一致，例如，隔膜250的形貌可以对应于波状表面215和层210的形貌。因此，隔膜250可以具有波状区域255（波状区域，因为隔膜250是三维的并且因此包括隔膜250的波状或波浪形区域）。
隔膜250的波状区域255可以具有圆的波浪状轮廓，例如成波浪形或具有平滑过渡。波状区域255可以具有总体环状形状，并且可以仅部分地描绘在图2D中，即，波状区域255可以包括具有变圆的轮廓的圆形结构。
隔膜250可以由晶体材料（例如多晶材料或纳米晶材料）组成。隔膜250可以由诸如金属的导电材料或诸如硅（例如多晶硅、纳米晶硅或非晶硅）的半导体材料组成。
隔膜250可以被配置为致动。导电部件220可以被配置为以下中至少之一：响应于传输到导电部件220的电信号而提供用于致动隔膜250的力，以及响应于隔膜250的致动而提供电信号。
图3A-3D以横截面示出根据本公开内容的实施例的制作微机电部件的方法和在制作的各个阶段的部件。图3A-3D可以对应于图2A-2D，并且因此，下面可以仅讨论附图之间的差异。
图3A示出在层310之上形成掩模330的工艺300A，掩模330包括结构化表面340。图3A还描绘了导电部件320，例如电极。图3A与图2A的不同之处在于图3A示出工艺300A的布置的更大横截面。
层310可以包括牺牲部分318，例如牺牲氧化物层。掩模330可以完全覆盖层310（以及牺牲部分318）的至少一个表面。
附加地，工艺300A示出掩模330的、具有多个结构的结构化表面340，所述多个结构具有有角的边缘341。结构化表面340可以包含多个圆形结构，例如环状结构。结构可以从掩模330突出，或者可以在掩模330中形成凹部。包括在结构化表面340中的多个结构（例如圆形结构）可以是同心的。
图3B示出以下工艺300B：将掩模330的包括结构化表面340的区域加热到掩模330的玻璃转变温度以上，以使结构化表面340的边缘341平滑从而形成波状表面345。箭头344表示热能的传递，即加热。
在工艺300B中，布置可以包括波状表面345，该波状表面345包括多个圆形或环状结构。波状表面345的多个结构可以是同心的。结构之间的过渡可以是平滑的和波浪状的，即波浪形的或波状的。结构化表面340的有角的边缘341可以由于加热而变圆；例如，加热到掩模330的材料的玻璃转变温度以上会引起材料的粘滞性变化并且回流成具有变圆的轮廓的结构。
图3C示出对被掩模330覆盖的层310进行刻蚀的工艺300C，所述刻蚀去除掩模330以将掩模330的波状表面345传递到层310（例如，牺牲部分318）中并且形成层310的波状表面315。
在工艺300C中，掩模330的波状表面345被传递到层310中，即，例如也在层310的波状表面315中形成波状表面345的多个圆形或环状结构。波状表面315的多个结构可以是同心的，并且在结构之间具有平滑或波浪状的过渡，即，波状表面315是波浪形的或波状的。
图3D示出以下工艺300D：在层310（例如，包括牺牲部分318，波状表面315）之上形成隔膜350，以形成隔膜350的被配置为致动的波状区域355。
在工艺300D中，层310（或牺牲部分318）的波状表面315可以用作用于在层310之上形成具有波状区域355的隔膜350的模具。在波状表面315之上形成隔膜350传授结构，例如将波状表面315的多个圆形、环状结构传授（或者再现或模制）到隔膜350中，因此形成波状区域355。于是，波状区域355可以具有多个圆形或环状结构，所述多个圆形或环状结构具有在结构之间平滑的波浪状过渡。波状区域355的结构可以是同心的。波状区域355可以具有任何数量的结构，例如1至10个结构，或者6个结构（或波纹）。
图3E示出在层310之上形成掩模330的工艺300A，掩模330包括结构化表面340。图3A是在横截面中工艺300A的投影视图。
在图3E中可以描绘结构化表面340（以及掩模330）的圆形或环状结构。结构可以彼此间隔一段距离。该距离可以变化或者可以是均匀的。结构的高度和宽度也可以变化或者可以是均匀的。
类似地，图3F示出以下工艺300B的横截面的投影视图：将掩模330的包括结构化表面340的区域加热到掩模330的玻璃转变温度以上，以使结构化表面340的边缘平滑从而形成波状表面345。
在图3F中，可以观察到波状表面345的圆形或环状结构。还可以看到在波状表面345的结构之间的变圆的过渡以及同心结构。
隔膜350可以被配置为致动。导电部件320可以被配置为以下中至少之一：响应于传输到导电部件320的电信号而提供用于致动隔膜350的力，以及响应于隔膜350的致动而提供电信号。
图4A-4U以横截面示出根据本公开内容的实施例的制作微机电部件的方法和在制作的各个阶段的部件。
图4A-4U中描绘的方法可以与图2A-2D以及图3A-3F的方法相似（或相同）；然而，图4A-4U可以包括在其他附图中未描绘的附加的（或可选的）工艺。再次，在这里，可以不全面重复对相似编号的元件的描述（例如，层210、层310、层410）。
图4A示出包括层410的工艺400A。层410可以是具有厚度的衬底。例如，层410的厚度可以基于针对层410的各种配置要求（或规格），例如，层410的厚度可以在从约50 μm至约1 mm的范围内，例如约725 μm。可以提供层410以用于进一步处理。
图4B示出在层410上提供刻蚀停止层412的工艺400B。工艺400B可以是可选的。刻蚀停止层412可以是氧化物，例如硅的氧化物，诸如原硅酸四乙酯（TEOS）。刻蚀停止层412可以防止刻蚀剂对层412下面的任何材料进行刻蚀。
图4C示出以下工艺400C：在层410上提供氮化物层414并且在层410上提供晶体层416。氮化物层414可以是氮化硅，例如SixNy，诸如Si3N4。晶体层416可以例如是多晶硅层。
图4D示出分割晶体层416的工艺400D。晶体层416可以被刻蚀以形成晶体层416的多个区段。可以选择刻蚀工艺以便适合于晶体层416的材料。
图4E示出以下工艺400E：在晶体层416之上提供附加的氮化物层414并且对氮化物层414进行刻蚀。氮化物层414和晶体层416可以一起形成导电部件420，例如MEMS麦克风的电极或背板。对氮化物层414进行刻蚀可以在导电部件420中提供间隙421或背板孔。
间隙421允许力（或附带的压力）经过导电部件420并且冲击其他部件（例如，使隔膜450致动或偏转，下面讨论）。可以选择导电部件420中的间隙421的数量以优化导电部件的柔量（例如，部件420的柔软性或柔性）和电容之间的平衡。例如，大量间隙421可能导致导电部件420太柔顺并且可能响应于力而偏转。导电部件420的过大柔量可能不利地影响微机械电子部件的性能。类似地，大量间隙421减小导电部件420的表面面积，并且因此可能减小导电部件420的电容，这可能再次不利地影响导电部件420的性能。另一个考虑因素是间隙421的数量可能与例如MEMS麦克风的带宽有关，并且可能例如在提供太少间隙421的情况下过度衰减麦克风。
间隙421的半径可以被认为影响导电部件420的电容，例如，更小的半径可以利用边缘电场来应对电容损耗。
图4F示出在导电部件420上形成氧化物层418的工艺400F。氧化物层418可以至少部分地覆盖导电部件420（或完全覆盖所有表面），即，间隙421以及导电部件420中的任何其它空间可以填充有氧化物层418。
氧化物层418可以是硅的氧化物，诸如二氧化硅或TEOS。然后，可以对氧化物层418进行退火，即，加热并且允许原子扩散以减少位错的存在。例如可以通过化学机械抛光（CMP）使氧化物层418平坦化，以提供用于进一步加工的表面。
图4G示出形成附加的氧化物层418的工艺400G。如图4G所示，附加的氧化物层418可以是沉积在包围（或覆盖）导电部件420的氧化物层418上的另外的氧化物层，或者氧化物层418可以被沉积以包围导电部件420并且填充超过导电部件420的厚度。可以对氧化物层418进行退火。
图4H示出形成附加的刻蚀停止层412的工艺400H。在导电部件420之上的附加的刻蚀停止层可以是可选的。附加的刻蚀停止层412可以防止其下面的任何部件在进一步加工期间被刻蚀，即，附加的刻蚀停止层412可以不与特定刻蚀剂反应。此外，刻蚀停止层412可以是特征在于具有低漏电流和高热稳定性的电介质。附加的刻蚀停止层412可以氧化物例如氮氧化硅（SiOxNy），所述氧化物可以具有非晶结构。
图4I示出在可选的附加的刻蚀停止层412之上形成附加的氧化物层418的工艺400I。如上面讨论的，附加的氧化物层418可以由硅的氧化物形成。工艺400I的附加的氧化物层418可以提供用于进一步加工微机电部件的附加部件的表面。附加的氧化物层418可以例如是牺牲氧化物层，即，用作用于进一步加工的模具。
图4J示出在层410之上形成掩模430的工艺400J，掩模430包括结构化表面440。掩模430也可以形成在导电部件420之上。
掩模430可以形成在层410上，然后被结构化，例如在掩模430中形成凹部或在掩模430上形成突起（或两者的组合）以形成结构化表面440。替代地或附加地，掩模430的结构化表面440可以基本上以结构化表面440在层410上的最终轮廓（形状）形成。结构化表面440可以具有有角的边缘441。结构化表面440可以被形成为指定的或期望的形状，即形貌或轮廓（例如，突起、凹部、阶梯或几何形状）。与图3E相似，结构化表面440可以具有总体圆形或环状结构，并且可以由至少一个（例如多个）同心结构组成。掩模430可以是聚合物，例如漆、树脂、抗蚀剂或光致抗蚀剂（与掩模230、掩模330相似），并且层410可以与层210和层310相似。
图4K示出以下工艺400K：将掩模430的包括结构化表面440的区域加热（或烘烤）到掩模430的玻璃转变温度以上，以使结构化表面440的边缘441平滑从而形成波状表面445。箭头444可以表示热能的传递（加热）。
如上面讨论的，可以局部地对掩模430的区域（例如结构化表面440）进行加热，或者可以对400J中描绘的整个布置进行加热。掩模430可以具有玻璃转变温度，并且在基本上达到该温度时，掩模430（和结构化表面440）的粘滞性可以变化（例如降低），并且掩模440（例如结构化表面440）的材料可以流动。例如，然后可以更改结构化表面440的轮廓。有角的边缘441可以变圆或者变平滑。结构化表面440的结构之间的过渡可以是平滑的，因此形成波浪状表面，即波浪形或波状表面445。可以针对预定义的时间段和（基本上）预定义的温度对掩模430或结构化表面440进行加热。如上面讨论的，各种因素影响掩模430（例如，特别是结构化表面440）的转变（改性、改变或回流）的程度。
波状表面445可以是结构化表面440的平滑或变圆的形式。如上面讨论的，波状表面445可以包括多个变圆的环状结构，所述环状结构可以是同心的。
图4L是对被掩模430覆盖的层410进行刻蚀的工艺400L，所述刻蚀去除掩模430以将掩模430的波状表面445传递到层410中并且形成层410的波状表面415。为了处理，层410可以被认为包括未在当前加工中牵涉的（或意图直接受影响的）、在层410中或上的任何部件或元件（例如，氧化物层418、刻蚀停止层412和导电部件420），例如，氧化物层418可以与牺牲部分318相似，并且可以被认为是层410的部分，其可以一起用作促进加工的衬底或结构（如下面讨论的，其也可以形成制作的部件或者在稍后的加工中的微机电部件的部分（集成部分））。
如上面讨论的，对层410进行刻蚀可以部分地或完全地去除掩模430，并且可以在层410（例如，氧化物层418，其可以是牺牲层）中形成波状表面445，即，对掩模430（包括波状表面445）进行刻蚀可能影响对层410的刻蚀，使得在层410（例如，氧化物层418）中形成（或再现或传递）波状表面415。在工艺400L期间，可以减小层410的总厚度，例如，可以通过（附加的或可选的）刻蚀停止层412停止与刻蚀剂的进一步反应，即，刻蚀停止层412可以是防止或阻碍进一步在层412下面进行刻蚀的阻挡层。附加地或替代地，可以通过其它常规方法停止（暂停、中断或结束）刻蚀。刻蚀工艺400L可以是选择性刻蚀工艺，并且可以是干法刻蚀工艺。
图4M示出形成用于隔膜450的突起图案419的工艺400M。工艺400M可以是可选的。突起图案419可以是用于在进一步加工中形成突起的铸模或模具，即，突起图案419是空腔或空洞。突起图案419可以是以图案或指定顺序的突起的布置。个别的空腔或空洞可以是锥形、金字塔形或圆柱形。
可以通过去除氧化物层418的部分（包括可选的刻蚀停止层412）来形成突起图案419。可以刻蚀或机械地去除氧化物层418（包括刻蚀停止层412，即，可以选择可以与刻蚀停止层412反应的刻蚀剂，该刻蚀剂可以与被选择用于对氧化物层418进行刻蚀的刻蚀剂相同或不同；作为示例，在相同的刻蚀剂的情况下，针对刻蚀停止层412和氧化物层418的刻蚀速率可以基本上不同）。该工艺可能产生比意图用于实际结构突起的空洞或空腔大的空洞或空腔。然后，可以在空洞中（或沿着空洞的表面诸如侧壁）沉积附加的氧化物材料，以减小空洞的体积，这然后可以形成锥状或金字塔状的空洞（例如，铸模）。
图4N示出以下工艺400N：在层410之上形成隔膜450以形成隔膜450的被配置为致动的波状区域455。隔膜450还可以包括突起459，突起459可以被配置为在进一步加工期间防止静摩擦力（静摩擦）（突起可以减小隔膜450与另一个部件（例如，导电部件420）的物理接触面积）。当形成隔膜450（或膜）时，隔膜450的材料可以形成在突起图案419的空腔中（例如，填充突起图案419的空腔），因此在隔膜450上形成突起459。
在包括波状表面415的层410之上形成隔膜450可以使隔膜450的区域与波状表面415一致，并且可以在隔膜450中产生波状区域455。波状区域455可以具有至少一个或多个对应于波状表面415的结构。波状区域455的结构可以是环状的或圆形的，并且可以是同心的。波状区域455可以具有波浪状或波浪形的区域，所述区域具有在结构之间平滑的过渡，即没有角的边缘。隔膜450可以形成为离导电部件420预定义的距离。
换言之，波状表面415（和突起图案419）可以形成用于形成隔膜450（包括波状区域455）的模具（或铸模）。隔膜450的厚度可以基本上是均匀的，因此，例如当形成或沉积隔膜450时，可以在隔膜450（特别是波状区域455）的轮廓中形成（再现）波状表面215的形貌。
与隔膜250和350相似，隔膜450可以由晶体材料（例如，多晶材料或纳米晶体材料）组成。隔膜450可以由诸如金属的导电材料或诸如硅（例如，多晶硅、纳米晶硅或非晶硅）的半导体材料组成。
可以附加地（或可选地）对隔膜450进行刻蚀以定义隔膜450的外边界451。例如，如果隔膜450是圆形的，则可以减小隔膜450的直径，或者可以对外边界451进行刻蚀以形成指定的形状或图案，所述指定的形状或图案可以是几何形状。
图4O示出在隔膜450之上形成附加的氧化物层418的工艺400O。附加的氧化物层418可以至少部分地（或完全地）覆盖隔膜450。如上面讨论的，氧化物层418可以由硅的氧化物（例如原硅酸四乙酯）形成。可以对附加的氧化物层418进行退火，并且可以例如通过CMP工艺使附加的氧化物层418平面化，以提供用于进一步加工的表面。
图4P示出形成用于另外导电部件422的另外突起429的另外突起图案419的工艺400P。附加的氧化物层418可以被结构化以形成另外的突起图案419，即空洞或空腔的图案。该工艺可能产生比意图用于实际结构突起的空洞或空腔大的空洞或空腔。然后，可以在空洞中（或沿着空洞的表面诸如侧壁）沉积附加的氧化物材料，以减小空洞的体积，这然后可以形成锥状或金字塔状的空洞（例如，铸模）。
然后可以在隔膜450之上，例如在包括另外的突起图案419的另外的氧化物层418之上，沉积另外的氮化物层414。另外的氮化物层414可以以另外的突起图案（其可以是可选的）沉积，例如，氮化物材料可以沉积在另外的突起图案419的空洞或空腔中（或填充另外的突起图案419的空洞或空腔），因此形成具有另外的突起429的另外的氮化物层414。另外的突起429可以在进一步加工中减小另外的导电部件422与隔膜450的接触面积。因此，另外的突起429可以减小另外的导电部件422和其它部件之间的静摩擦力（静摩擦）。如上面讨论的，另外的氮化物层414可以由例如氮化硅SixNy形成。
另外的晶体层416可以形成在另外的氮化物层414上。如上面讨论的，另外的晶体层416可以例如由多晶硅形成。另外的晶体层416被分割，例如被刻蚀以形成另外的晶体层416的多个区段。
图4Q示出以下工艺400Q：在另外的晶体层416上形成附加的另外的氮化物层414，因此形成另外的导电部件422；形成附加的氧化物层418；以及形成针对各种部件的接入点460，所述各种部件诸如层410、导电部件420、隔膜450以及另外的导电部件422。
形成另外的导电部件422还可以包括对另外的氮化物层414和另外的晶体层416进行刻蚀以形成另外的间隙421（如上面讨论的）。另外的导电部件422可以包括突起429。
附加的另外的氧化物层418可以形成在另外的导电部件422之上。该氧化物层418可以至少部分地（或完全地）覆盖另外的导电部件422，例如包围另外的导电部件422的所有表面。
然后，可以例如通过刻蚀穿过（一个或多个）氧化物层418和（一个或多个）氮化物层414到微机电部件的各种导电层（例如，导电部件420、另外的导电部件422和隔膜450）以及层410来形成接入点460。
图4R示出以下工艺400R：在接入点460中形成接触462，例如形成诸如金属化部（metallization）的金属或导电接触。在工艺400R中，可以使用负像掩模或剥离工艺将金属沉积在所述布置上。例如，可以形成或沉积钛、铂或金。通过至少部分地填充接入点460，金属材料可以接触微机电部件的各种导电层（例如，导电部件420、另外的导电部件422和隔膜450）以及层410。接触462（例如，接触垫）可以用于从外部电接触微机电部件。
图4S示出以下工艺400S：至少部分地在微机电部件上形成钝化层464，例如，用于使任何暴露的金属化部（不包括接触462的部分）钝化。例如，可以在另外的导电部件422和金属接触462上沉积氮化硅层。然后，可以对氮化硅层进行刻蚀，以使接触462暴露并且在另外的导电部件422上面提供开口（如这里在横截面中所看到的）。开口可以是几何形状的形式，例如圆形。
图4T示出在层410中形成凹部411的工艺400T。形成凹部411可以包括研磨层410的表面，例如层410的背面或暴露表面，即层410的不接近导电部件420的表面。研磨可以是从层410物理地去除材料的工艺，诸如磨蚀（或磨割）。附加地或替代地，凹部411可以通过深反应离子刻蚀而形成，例如经由Bosch工艺（脉冲或时间复用刻蚀）形成。例如，Bosch工艺可以包括各向同性刻蚀和沉积钝化层（包括目标刻蚀区域的侧壁）的重复（反复）步骤，这可以实现逐步基本上垂直地刻蚀到期望的（预定义的）深度，例如到导电部件420或到接近导电部件420的区域。
图4U示出以下工艺和微机电部件400U：从任何周围层和居间层（例如氧化物层418和刻蚀停止层412）释放导电部件420、隔膜450和另外的导电部件422。可以通过用于去除例如氧化物层418和刻蚀停止层412的部分的刻蚀工艺来释放所述部件。如图4U中能够示例性地看到的，氧化物层418和刻蚀停止层412可以不被完全释放，并且可以形成用于导电部件420、隔膜450和另外的导电部件422的结构支撑，而部件的有源区域之间的居间材料可以被完全去除。因此，可以形成微机电部件。
微机电部件400U可以是MEMS器件，诸如换能器或麦克风或双背板（DBP）麦克风。隔膜450可以被配置为致动。导电部件420可以被配置为以下中至少之一：响应于传输到导电部件的电信号而提供用于致动隔膜450的力，以及响应于隔膜450的致动而提供电信号。
例如，在本公开内容的一个方面中，微机电部件可以是MEMS麦克风，并且力，例如压力梯度，诸如机械波（包括声波以及非听觉机械波或冲力（impulse））、外部流体压力（来自部件外部，包括例如表压力），可能引起隔膜450致动或移动，该致动或移动与冲击隔膜450的力的大小有关。隔膜450可以例如与导电部件420和/或另外的导电部件422具有电容性关系。于是，隔膜450的致动可以改变电容性关系，例如在例如隔膜450和导电部件420之间的电容的大小，因此可以在导电部件420中产生电信号，例如，电容的这种改变可能发生并且被连接到导电部件420和/或隔膜450的电路系统（这样的电路系统499，例如可以在微机电部件的外部，或者可以与微机电部件集成并且可以与接触462电接触）检测到。
诸如在电容式麦克风中，隔膜450可以通过外部电压偏置，即被提供电压，例如在隔膜450的接触462处被接触；或者，诸如在驻极体麦克风中，隔膜450可以例如维持嵌入的静电电荷。
替代地或附加地，导电部件420（以及另外的导电部件422）可以响应于传输到导电部件420的电信号而提供用于致动隔膜450的力。例如，电信号可以向导电部件420（和/或另外的导电部件422）提供电压，所述导电部件420（和/或另外的导电部件422）可以对隔膜450提供电场相互作用或磁场相互作用（例如，施加电力），引起隔膜450致动。这种致动可以产生机械波（例如声波），因此允许微机电部件400U作为扬声器操作。
用于MEMS麦克风的DBP布置可能是有利的，例如，导电部件420和另外的导电部件422可以是电极并且形成隔膜450的双背板。由于MEMS麦克风可以具有两个背板，部件的灵敏性可以由于存在两个电极而增加，或者甚至通过提供第二电极而获得更准确的测量（或检测）。部件的灵敏性可能还因为双背板允许更高的偏置电压而增加，所述双背板可以对例如隔膜450施加相似的（或者消除的）静电力，这可以减小吸入效应（隔膜由于静电力而吸引电极，这可能导致例如隔膜崩塌）。
附加地，具有波状区域455的隔膜450可以例如由于隔膜450的柔量增加而增加部件的带宽和灵敏性。波状区域455的变圆的或平滑的过渡避免了当隔膜450被致动时内部应力例如在隔膜波纹的有角的边缘中的集中，所述内部应力的集中可能例如引起部件故障或不准确的测量。
图5A-5E以横截面示出本公开内容的一个方面：根据本公开内容的实施例的制作微机电部件的方法和在制作的各个阶段的部件。
图5A示出在层510之上形成掩模530的工艺500A，掩模包括结构化表面540。层510可以是衬底，其可以例如由硅（诸如单晶硅、多晶硅或纳米晶硅）或者氧化物（诸如，硅的氧化物（例如TEOS））形成。掩模530可以是聚合物，例如漆、树脂、抗蚀剂或光致抗蚀剂。
掩模530可以包括结构化表面540。使掩模530的表面结构化可以改变掩模530的表面，例如改变掩模530的轮廓、使掩模530图案化、在掩模530中形成一个或多个形状。例如，由于刻蚀工艺，结构化表面540可以具有有角的边缘541。结构化表面540的轮廓可以例如是矩形、梯形或由阶梯状的轮廓组成。结构化表面540可以包括通过在层510上沉积或形成掩模530而已被改变成期望或指定形式的任何表面。结构化表面540可以包括例如突起、凹部、阶梯或几何形状。结构化表面540的总体形状可以是圆形（或环形）。结构化表面540还可以包括多个环，所述多个环可以是同心的。
图5B示出以下工艺500B：将掩模530的包括结构化表面240的区域加热到掩模530的玻璃转变温度以上，以使结构化表面540的边缘541平滑从而形成波状表面545。箭头544表示热能的传递，即加热。
可以局部地对掩模530的包括结构化表面540的区域进行加热，或者可以对工艺500B中描绘的整个布置进行加热。例如，可以利用聚焦热能（例如，用于局部感应加热的激光辐射）局部地对结构化表面540进行加热，即，结构化表面540可以选择性地暴露于热源。替代地或附加地，包括导电部件520的层510和掩模530（和结构化表面240）可以同时暴露于（例如，热传递）热源。
掩模530可以具有玻璃转变温度，并且在工艺500B中，掩模530可以被加热到掩模530（即，形成掩模530的材料（或者，例如多种材料））的玻璃转变温度以上，或者基本上被加热到掩模530的玻璃转变温度。在玻璃转变温度，掩模530（包括结构化表面540）可以回流，即，形成掩模530的材料的粘滞性可以改变，即可以减小，因此引起掩模530或结构化表面540流动。结构化表面540（以及掩模530）可以被加热预定义的时间段。结构化表面540（以及掩模530）可以基本上被加热到预定义的温度，例如考虑到加热器件精度或容差。结构化表面540的最终轮廓或形状可以由各种因素定义，所述各种因素诸如：掩模530的材料；结构化表面540（掩模530）的温度；热源（或者将热能传递到结构化表面540的介质）的温度；结构化表面540暴露于热源的时间量；形成掩模530的材料的粘滞性，其可以例如由于材料的温度而改变；作用在结构化表面540上的外力，例如重力；以及结构化表面540的内力，例如与表面张力相关的内聚力。
基于至少上述参数，结构化表面540可以呈现（例如转变）为另一种形状或轮廓。所得到的形状可以具有减小的表面面积，并且可以使结构化表面540或任何边缘541平滑或变圆。结构化表面540可以形成（例如，可以转变）为掩模530的波状表面545。波状表面545可以是结构化表面540的平滑或变圆的形式（例如，结构化表面540的变圆的变型或形式）。波状表面545可以在总体形状上是环状，具有变圆的轮廓或横截面。波状表面545可以包括形成多个变圆的突起的多个变圆的环状结构，例如波浪形或波状表面。
图5C示出对被掩模530覆盖的层510进行刻蚀的工艺500C，所述刻蚀去除掩模530以将掩模530的波状表面545传递到层510中并且形成层510的波状表面315。
对层510进行刻蚀可以部分地或完全地去除掩模530。对层510进行刻蚀可以进一步使掩模530的波状表面545传递（即，在层中再现或形成掩模530的波状表面545），即，在刻蚀之后层510的表面可以在掩模530被刻蚀的地方具有波状表面515。在工艺500C期间，在层510中形成波状表面515的同时，可以去除层510的部分，例如，可以从层510去除牺牲氧化物，即，可以减小层510的总厚度。因此，掩模530和结构化表面540用作在某些区域中影响或支配对层510的刻蚀的引导物。
对层510进行刻蚀可以牵涉选择性刻蚀工艺，即，可以选择刻蚀剂以用不同速率对不同材料进行刻蚀，或者可以不对特定材料进行刻蚀。附加地或替代地，可以使用干法刻蚀工艺。替代地，可以以基本相似的速率对掩模530和层510进行刻蚀。
图5D示出以下工艺500D：在层510之上形成隔膜550，以形成隔膜550的波状区域555。包括波状表面515的层510可以是用于形成隔膜550的模具，即，包括波状表面515的层510可以是用于制作隔膜550的图案。然后，当在包括波状表面515的层510之上形成隔膜550时，波状表面515可以被传授到隔膜550中。隔膜550可以以基本上相似的厚度沉积在层510和波状表面515之上，使得可以在隔膜550中再现例如突起和凹部的下层特征，例如形成波状区域555。
图5E示出以下工艺500E：去除层510的部分以形成空腔513并且释放隔膜550和波状区域555。工艺500E还可以包括去除层510的部分以形成用于隔膜550的机械支撑517。如上面讨论的，隔膜550还可以包括突起559。
机械支撑517可以提供以下结构：该结构对隔膜550进行锚定或者是用于隔膜550的基部结构或框架。机械支撑517可以由层510形成，即，层510既可以是模具，并且在隔膜550释放之后还可以形成为用于隔膜550的机械支撑517。隔膜550可以悬挂在机械支撑517上。
隔膜550的释放可以牵涉去除与隔膜550的有源区域物理接触的材料（例如层510），无论材料是在隔膜550之上还是之下，以使得隔膜550可以例如响应于力而致动。
图5F描绘一种制作微机电部件501的方法，该方法包括：502，在层之上形成掩模，该掩模包括结构化表面；503，将掩模的包括结构化表面的区域加热到掩模的玻璃转变温度以上，以使结构化表面的边缘平滑从而形成波状表面；504，对被掩模覆盖的层进行刻蚀，所述刻蚀去除掩模以将掩模的波状表面传递到层中并形成该层的波状表面；505，在层之上形成隔膜，以形成隔膜的波状区域；506，去除层的部分以形成空腔，以允许隔膜的波状区域致动。方法501对应于上面详细描述的工艺，例如，图5A-5E和相关文本。
在本公开内容的一个方面的示例1中，一种制作微机电部件的方法，所述方法包括：在层之上形成掩模，所述掩模包括结构化表面；将所述掩模的包括所述结构化表面的区域加热到所述掩模的玻璃转变温度以上，以使所述结构化表面的边缘平滑从而形成波状表面；对被所述掩模覆盖的所述层进行刻蚀，所述刻蚀去除所述掩模，以将所述掩模的波状表面传递到所述层中并且形成所述层的波状表面；在所述层之上形成隔膜，以形成所述隔膜的被配置为致动的波状区域；以及形成导电部件，所述导电部件被配置为以下中至少之一：响应于传输到所述导电部件的电信号而提供用于致动所述隔膜的力，以及响应于所述隔膜的致动而提供电信号。
示例2可以包括示例1的方法，其中，通过机械相互作用、电场相互作用、磁场相互作用或其任何组合而致动所述隔膜。
示例3可以包括示例2的方法，其中，所述导电部件施加所述电场相互作用、所述磁场相互作用或其任何组合。
示例4可以包括示例1-3的方法，还包括：形成另外的导电部件，所述另外的导电部件被配置为以下中至少之一：响应于传输到所述导电部件的电信号而提供用于致动所述隔膜的另外的力，以及响应于所述隔膜的致动而提供另外的电信号。
示例5可以包括示例4的方法，其中，所述另外的导电部件施加另外的电场相互作用、另外的磁场相互作用或其任何组合。
示例6可以包括示例4的方法，其中，所述另外的导电部件形成在所述隔膜之上。
示例7可以包括示例4的方法，其中，所述另外的导电部件是另外的电极。
示例8可以包括示例4的方法，其中，形成所述另外的导电部件还包括：形成朝向所述隔膜延伸的另外的突起，所述突起被配置为防止静摩擦力。
示例9可以包括示例1-8的方法，还包括：形成不与用于对所述层进行刻蚀的刻蚀剂反应的刻蚀停止层。
示例10可以包括示例9的方法，其中，所述刻蚀停止层形成在所述导电元件之上。
示例11可以包括示例9和10的方法，还包括：形成不与所述刻蚀剂反应的另外的刻蚀停止层。
示例12可以包括示例11的方法，其中，所述另外的刻蚀停止层形成在所述隔膜之上。
示例13可以包括示例1的方法，其中，形成所述掩模的结构化表面包括光刻工艺。
示例14可以包括示例13的方法，其中，所述光刻工艺是光刻法工艺。
示例15可以包括示例13的方法，其中，所述光刻工艺是灰度光刻工艺。
示例16可以包括示例1的方法，其中，所述掩模包括光致抗蚀剂。
示例17可以包括示例1的方法，其中，所述结构化表面包括至少一个凹部。
示例18可以包括示例17的方法，其中，所述至少一个凹部包括多个同心的圆形凹部。
示例19可以包括示例1的方法，其中，所述结构化表面包括至少一个突起。
示例20可以包括示例19的方法，其中，所述结构化表面包括至少一个圆形突起。
示例21可以包括示例20的方法，其中，所述结构化表面包括多个同心的圆形突起。
示例22可以包括示例1的方法，其中，将所述掩模的所述区域加热到所述掩模的玻璃转变温度以上会使所述掩模的所述区域回流。
示例23可以包括示例1的方法，其中，将所述掩模的所述区域加热到所述掩模的玻璃转变温度以上会根据所述掩模的表面张力而使所述掩模的所述区域变圆。
示例24可以包括示例1的方法，其中，将所述掩模的所述区域加热到所述掩模的玻璃转变温度以上会改变所述掩模的粘滞性。
示例25可以包括示例1的方法，其中，将所述掩模的区域基本上加热到所述掩模的玻璃转变温度以上的预定义的温度。
示例26可以包括示例1的方法，其中，将所述掩模的区域加热到所述掩模的玻璃转变温度以上达预定义的时间段。
示例27可以包括示例1的方法，其中，对所述层进行刻蚀包括：各向异性干法刻蚀工艺。
示例28可以包括示例1的方法，其中，所述掩模的刻蚀速率和所述层的刻蚀速率基本上相似。
示例29可以包括示例1的方法，其中，所述掩模的刻蚀速率和所述层的刻蚀速率基本上不相似。
示例30可以包括示例1的方法，其中，所述隔膜包括晶体材料。
示例31可以包括示例34的方法，其中，所述晶体材料是硅。
示例32可以包括示例1的方法，其中，所述隔膜包括多晶材料。
示例33可以包括示例32的方法，其中，所述多晶材料是多晶硅。
示例34可以包括示例1的方法，其中，所述隔膜包括纳米晶材料。
示例35可以包括示例34的方法，其中，所述纳米晶材料是纳米晶硅。
示例36可以包括示例1的方法，其中，所述隔膜包括非晶硅。
示例37可以包括示例1的方法，其中，所述隔膜包括金属。
示例38可以包括示例1的方法，其中，形成隔膜还包括：形成朝向所述导电部件延伸的突起，所述突起被配置为防止静摩擦力。
示例39可以包括示例1的方法，其中，所述波状区域包括具有变圆的轮廓的圆形结构。
示例40可以包括示例1的方法，其中，所述波状区域包括多个同心的圆形结构，所述多个同心的圆形结构在所述多个同心的圆形结构之间具有变圆的过渡。
示例41可以包括示例1的方法，其中，所述隔膜形成在所述导电部件之上。
示例42可以包括示例1的方法，其中，所述隔膜被形成为离所述导电部件预定义的距离。
示例43可以包括示例1的方法，其中，通过机械相互作用、电场相互作用、磁场相互作用或其任何组合而施加用于致动所述隔膜的所述力。
示例44可以包括示例1的方法，其中，所述导电部件形成在所述层中。
示例45可以包括示例1的方法，其中，所述导电部件是电极。
示例46可以包括示例1的方法，其中，所述导电部件通过电场相互作用、磁场相互作用或其任何组合而提供用于激活所述隔膜的力。
在本公开内容的一个方面的示例47中，一种制作微机电部件的方法，所述方法包括：在层之上形成掩模，所述掩模包括结构化表面；将所述掩模的包括所述结构化表面的区域加热到所述掩模的玻璃转变温度以上，以使所述结构化表面的边缘平滑从而形成波状表面；对被所述掩模覆盖的所述层进行刻蚀，所述刻蚀去除所述掩模以将所述掩模的波状表面传递到所述层中并且形成所述层的波状表面；在所述层之上形成隔膜，以形成所述隔膜的波状区域；以及去除所述层的部分以形成空腔并且释放所述隔膜和波状区域。
示例48可以包括示例47的方法，还包括：去除所述层的所述部分以形成用于所述隔膜的机械支撑。
示例49可以包括示例47的方法，还包括：形成导电部件，所述导电部件被配置为以下中至少之一：响应于传输到所述导电部件的电信号而提供用于致动所述隔膜的力，以及响应于所述隔膜的致动而提供电信号。
示例50可以包括示例47-49的方法，还包括：形成另外的导电部件，所述另外的导电部件被配置为以下中至少之一：响应于传输到所述导电部件的电信号而提供用于致动所述隔膜的另外的力，以及响应于所述隔膜的致动而提供另外的电信号。
在本公开内容的一个方面的示例51中，一种微机电部件可以包括：导电部件；设置在所述导电部件之上的隔膜，所述隔膜包括被配置为致动的波状区域；以及设置在所述隔膜之上的另外的导电部件；其中，所述导电部件被配置为以下中至少之一：响应于传输到所述导电部件的电信号而提供用于致动所述隔膜的力，以及响应于所述隔膜的致动而提供电信号；以及其中，所述另外的导电部件被配置为以下中至少之一：响应于传输到所述另外的导电部件的另外的电信号而提供用于致动所述隔膜的另外的力，以及响应于所述隔膜的致动而提供另外的电信号。
示例52可以包括示例51的方法，其中，所述隔膜还包括：朝向所述导电部件延伸的突起，所述突起被配置为维持所述隔膜和所述导电部件之间的最小距离。
示例53可以包括示例51的方法，其中，所述另外的导电部件还包括：朝向所述隔膜延伸的另外的突起，所述另外的突起被配置为维持所述隔膜和所述另外的导电部件之间的最小距离。
示例54可以包括示例51的方法，其中，所述导电部件是电极。
示例55可以包括示例51的方法，其中，所述另外的导电部件是另外的电极。
虽然已参考具体实施例详细示出和描述了本发明，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在其中做出形式和细节上的各种改变。因此，本发明的范围由所附权利要求书指示，并且因此，旨在包含在权利要求的等效物的意义和范围内的所有改变。

Claims (20)

1.一种制作微机电部件的方法，所述方法包括：
在层之上形成掩模，所述掩模包括结构化表面；
将所述掩模的包括所述结构化表面的区域加热到所述掩模的玻璃转变温度以上，以使所述结构化表面的边缘平滑从而形成波状表面；
对被所述掩模覆盖的所述层进行刻蚀，所述刻蚀去除所述掩模以将所述掩模的波状表面传递到所述层中并且形成所述层的波状表面；
在所述层之上形成隔膜，以形成所述隔膜的被配置为致动的波状区域；以及
形成导电部件，所述导电部件被配置为以下中至少之一：
响应于传输到所述导电部件的电信号而提供用于致动所述隔膜的力，以及
响应于所述隔膜的致动而提供电信号。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中，通过机械相互作用、电场相互作用、磁场相互作用或其任何组合而致动所述隔膜。
3.根据权利要求2所述的方法，
其中，所述导电部件施加所述电场相互作用、所述磁场相互作用或其任何组合。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
形成另外的导电部件，所述另外的导电部件被配置为以下中至少之一：
响应于传输到所述导电部件的电信号而提供用于致动所述隔膜的另外的力，以及
响应于所述隔膜的致动而提供另外的电信号。
5.根据权利要求4所述的方法，
其中，所述另外的导电部件施加另外的电场相互作用、另外的磁场相互作用或其任何组合。
6.根据权利要求4所述的方法，
其中，所述另外的导电部件形成在所述隔膜之上。
7.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述掩模包括光致抗蚀剂。
8.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述结构化表面包括至少一个突起。
9.根据权利要求8所述的方法，
其中，所述结构化表面包括至少一个圆形突起。
10.根据权利要求1所述的方法，
其中，将所述掩模的所述区域加热到所述掩模的玻璃转变温度以上会改变所述掩模的粘滞性。
11.根据权利要求1所述的方法，
其中，将所述掩模的所述区域基本上加热到所述掩模的玻璃转变温度以上的预定义的温度。
12.根据权利要求1所述的方法，
其中，将所述掩模的所述区域加热到所述掩模的玻璃转变温度以上达预定义的时间段。
13.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述隔膜包括晶体材料，其中，所述晶体材料是硅。
14.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述隔膜包括金属。
15.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述波状区域包括具有变圆的轮廓的圆形结构。
16.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述波状区域包括多个同心的圆形结构，所述多个同心的圆形结构在所述多个同心的圆形结构之间具有变圆的过渡。
17.根据权利要求1所述的方法，
其中，通过机械相互作用、电场相互作用、磁场相互作用或其任何组合而施加用于致动所述隔膜的所述力。
18.一种制作微机电部件的方法，所述方法包括：
在层之上形成掩模，所述掩模包括结构化表面；
将所述掩模的包括所述结构化表面的区域加热到所述掩模的玻璃转变温度以上，以使所述结构化表面的边缘平滑从而形成波状表面；
对被所述掩模覆盖的所述层进行刻蚀，所述刻蚀去除所述掩模以将所述掩模的所述波状表面传递到所述层中并且形成所述层的波状表面；
在所述层之上形成隔膜，以形成所述隔膜的波状区域；以及
去除所述层的部分，以形成腔体并且释放所述隔膜和波状区域。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括：
去除所述层的所述部分，以形成用于所述隔膜的机械支撑。
20.一种微机电部件，包括：
导电部件；
设置在所述导电部件之上的隔膜，所述隔膜包括被配置为致动的波状区域；以及
设置在所述隔膜之上的另外的导电部件；
其中，所述导电部件被配置为以下中至少之一：
响应于传输到所述导电部件的电信号而提供用于致动所述隔膜的力，以及
响应于所述隔膜的致动而提供电信号；以及
其中，所述另外的导电部件被配置为以下中至少之一：
响应于传输到所述另外的导电部件的另外的电信号而提供用于致动所述隔膜的另外的力，以及
响应于所述隔膜的致动而提供另外的电信号。
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