CN1856440A - 制造具有可动元件的微机电系统的方法 - Google Patents

制造具有可动元件的微机电系统的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1856440A
CN1856440A CNA2004800272867A CN200480027286A CN1856440A CN 1856440 A CN1856440 A CN 1856440A CN A2004800272867 A CNA2004800272867 A CN A2004800272867A CN 200480027286 A CN200480027286 A CN 200480027286A CN 1856440 A CN1856440 A CN 1856440A
Authority
CN
China
Prior art keywords
substrate
semiconductor
moving element
insulator substrate
mask
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2004800272867A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100532248C (zh
Inventor
冈直正
原田宏
荻原淳
福岛博司
野毛宏
铃木裕二
河野清彦
吉原孝明
铃村正彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Publication of CN1856440A publication Critical patent/CN1856440A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100532248C publication Critical patent/CN100532248C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B3/00—Devices comprising flexible or deformable elements, e.g. comprising elastic tongues or membranes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B3/00—Devices comprising flexible or deformable elements, e.g. comprising elastic tongues or membranes
    • B81B3/0064—Constitution or structural means for improving or controlling the physical properties of a device
    • B81B3/0086—Electrical characteristics, e.g. reducing driving voltage, improving resistance to peak voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00436—Shaping materials, i.e. techniques for structuring the substrate or the layers on the substrate
    • B81C1/00444—Surface micromachining, i.e. structuring layers on the substrate
    • B81C1/00468—Releasing structures
    • B81C1/00484—Processes for releasing structures not provided for in group B81C1/00476
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C3/00—Assembling of devices or systems from individually processed components
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/35—Optical coupling means having switching means
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/35—Optical coupling means having switching means
    • G02B6/3564—Mechanical details of the actuation mechanism associated with the moving element or mounting mechanism details
    • G02B6/3584—Mechanical details of the actuation mechanism associated with the moving element or mounting mechanism details constructional details of an associated actuator having a MEMS construction, i.e. constructed using semiconductor technology such as etching
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N1/00—Electrostatic generators or motors using a solid moving electrostatic charge carrier
    • H02N1/002—Electrostatic motors
    • H02N1/006—Electrostatic motors of the gap-closing type
    • H02N1/008—Laterally driven motors, e.g. of the comb-drive type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2201/00—Specific applications of microelectromechanical systems
    • B81B2201/03—Microengines and actuators
    • B81B2201/033—Comb drives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2201/00—Specific applications of microelectromechanical systems
    • B81B2201/04—Optical MEMS
    • B81B2201/045—Optical switches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C2201/00—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems
    • B81C2201/01—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems in or on a substrate
    • B81C2201/0101—Shaping material; Structuring the bulk substrate or layers on the substrate; Film patterning
    • B81C2201/0102—Surface micromachining
    • B81C2201/0105—Sacrificial layer
    • B81C2201/0109—Sacrificial layers not provided for in B81C2201/0107 - B81C2201/0108
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C2201/00—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems
    • B81C2201/01—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems in or on a substrate
    • B81C2201/0174—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems in or on a substrate for making multi-layered devices, film deposition or growing
    • B81C2201/019—Bonding or gluing multiple substrate layers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/35—Optical coupling means having switching means
    • G02B6/351—Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements
    • G02B6/3512—Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements the optical element being reflective, e.g. mirror
    • G02B6/3516—Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements the optical element being reflective, e.g. mirror the reflective optical element moving along the beam path, e.g. controllable diffractive effects using multiple micromirrors within the beam
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/35—Optical coupling means having switching means
    • G02B6/351—Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements
    • G02B6/3512—Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements the optical element being reflective, e.g. mirror
    • G02B6/3518—Optical coupling means having switching means involving stationary waveguides with moving interposed optical elements the optical element being reflective, e.g. mirror the reflective optical element being an intrinsic part of a MEMS device, i.e. fabricated together with the MEMS device
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/35—Optical coupling means having switching means
    • G02B6/354—Switching arrangements, i.e. number of input/output ports and interconnection types
    • G02B6/3544—2D constellations, i.e. with switching elements and switched beams located in a plane
    • G02B6/3546—NxM switch, i.e. a regular array of switches elements of matrix type constellation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/35—Optical coupling means having switching means
    • G02B6/354—Switching arrangements, i.e. number of input/output ports and interconnection types
    • G02B6/3544—2D constellations, i.e. with switching elements and switched beams located in a plane
    • G02B6/3548—1xN switch, i.e. one input and a selectable single output of N possible outputs
    • G02B6/355—1x2 switch, i.e. one input and a selectable single output of two possible outputs
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/35—Optical coupling means having switching means
    • G02B6/3564—Mechanical details of the actuation mechanism associated with the moving element or mounting mechanism details
    • G02B6/3568—Mechanical details of the actuation mechanism associated with the moving element or mounting mechanism details characterised by the actuating force
    • G02B6/357—Electrostatic force

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Micromachines (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Weting (AREA)

Abstract

一种用于制造包括固定地支撑在底座上的固定元件和可动地支撑在所述底座上的可动元件的微机电系统(MEMS)的方法。所述方法采用与下衬底分离的上衬底。所述上衬底在其顶层被选择性蚀刻以在其中形成多个柱，所述柱从所述上衬底的底层一起突出。所述柱包括将被固定到所述下衬底的所述固定元件和仅弹性地支撑于一个或多个所述固定元件以相对于所述固定元件可移动的所述可动元件。所述下衬底在其顶表面形成有至少一个凹陷。然后所述上衬底颠倒结合到所述下衬底的顶部，使得把所述固定元件直接设置在所述下衬底上，并把所述可动元件设置在所述凹陷上方。最后，除去所述上衬底的底层，以从所述底层释放所述可动元件，从而把所述可动元件浮置在所述凹陷上，并允许它们相对于所述下衬底移动，同时保持所述固定元件固定到所述下衬底的顶部。

Description

制造具有可动元件的微机电系统的方法
技术领域
本发明涉及一种用于制造包括固定地支撑在底座上的固定元件和可动地支撑在底座上的可动元件的微机电系统(MEMS)的方法。
背景技术
日本专利公开第03-230779公开了一种通过微制造技术而制造的可动微机械系统。该系统包括固定元件和可动元件，两者都由公共硅衬底形成并支撑在由玻璃或半导体材料制成的底座上。该公共硅衬底被蚀刻到有限深度或在表面层之内，以形成从硅衬底的剩余层一起突出的多个柱。该柱包括固定元件和可动元件，可动元件弹性地支撑于一个或多个固定元件以相对其可动。然后硅衬底被结合到底座(base)，固定元件直接放置在底座顶部且可动元件与底座顶部分离。此后，硅衬底被蚀刻以除去剩余层或公共平台，以把固定和可动元件从公共平台释放，从而可动元件相对于固定元件自由移动，且因此相对于底座自由移动。为了保证可动元件自由移动而不与底座相干扰，需要减小可动元件相对于固定元件的高度，以在底座顶部与可动元件之间给出足够间隙。由于此结构要求，直接结合到底座的固定元件必须设计得具有远大于可动元件的高度。即，由于需要较大间隙以保证可动元件不与底座干扰，使固定元件具有较大高度，这增加了微机械系统的总高度，且因此减弱了该系统通常所期望的小型化。
发明内容
考虑到上述不足，本发明实现了提供一种制造包括固定地支撑在底座上的固定元件和可动地支撑在底座上的可动元件的微机电系统(MEMS)的独特方法。该方法使用上半导体衬底和限定底座的下衬底。上衬底中的顶层被选择性蚀刻以在其中形成从上衬底的底层一起突出的多个柱。该柱包括将被固定到下衬底的固定元件和仅弹性地(resiliently)支撑于一个或多个固定元件以相对于固定元件和下衬底可动的可动元件。下衬底在其顶表面也被蚀刻以在其中形成至少一个凹陷。然后上衬底被颠倒结合到下衬底顶部，以把固定元件直接放置在下衬底上，并把可动元件放置在凹陷上方。最后，除去上衬底的底层以把可动元件从底层释放，从而把可动元件浮置在凹陷上方并允许它们相对于下衬底移动，同时保持固定元件固定到下衬底顶部。通过在下衬底顶表面中设置凹陷，可以决定固定元件的尺寸使其具有与可动元件相同的高度，且因此不需要具有用于浮置可动元件的额外高度，因此减小系统的总高度以给出低轮廓(low-profile)的微结构。
可以首先通过磨蚀然后通过蚀刻除去所述上衬底的底层，以便释放固定和可动元件。
优选地，上衬底是具有在顶层和底层之间延伸的掩埋氧化物层的SOI(绝缘体上硅)结构，从而所得的固定和可动元件通过掩埋氧化物层支撑在底层上。在上半导体衬底结合到下衬底之后，除去底层和掩埋氧化物层。这样，掩埋氧化物层可以用作阻挡，从而在对于除去底层有效但对氧化物层无效的特别的蚀刻方法中停止对底层的蚀刻。这使得可以采用上述特别的蚀刻方法除去底层，并可以采用另一蚀刻方法除去氧化物层以优化释放元件的步骤。当底层被预先粗糙地磨蚀或抛光以加速除去底层的步骤时，这尤其有有利，因为接下来采用特别蚀刻方法的蚀刻会在掩埋氧化物层停止，不会受到剩余的底层具有不同厚度的困扰。掩埋氧化物层优选通过与上述特别的蚀刻方法不同的干法蚀刻除去。在此方法中，优选所有固定和可动元件形成为具有位于掩埋氧化物层以上的均匀高度。
此外，优选在掩埋氧化物层上突出的固定和可动元件覆盖有氧化覆层(oxidized coat)。应用此氧化覆层，能够平滑那些在蚀刻上层时易于受到锯齿或表面不规则干扰的元件。氧化覆层具有小于掩埋氧化物层的厚度，且在把上衬底结合到下衬底之前被除去，在上衬底中留下掩埋氧化物层作为阻挡。
为了成功进行结合上衬底到下衬底的步骤，上衬底和下衬底至少之一在其间的界面处形成有凹槽，其从上衬底和下衬底之间所限定的内部空间延伸到系统外部。此沟槽用于释放上衬底和下衬底结合时在其间滞留的空气，以成功地和精确地把上衬底与下衬底对齐。
可动元件可以形成为具有低于固定元件的高度，从而与凹槽一起给出所需的增大的间隙。
为了通过蚀刻提供短的可动元件，上衬底可以覆盖有掩模，该掩模包括覆盖后来形成为固定元件(30)的部分的第一掩模和覆盖后来形成为可动元件的部分以及第一掩模的第二掩模。该复合掩模与上半导体衬底的顶层一起被蚀刻到一定程度，以减小可动元件相对于固定元件的高度。因此，复合掩模用作蚀刻深度调整器以使得固定元件和可动元件的高度不同。第一掩模优选由比第二掩模蚀刻速率低的材料制成。
下衬底优选在其顶表面上覆盖有介电层，以把元件与下衬底电隔离，从而把特定的一个或多个元件与其他元件电绝缘。当下衬底由半导体材料制成时，可以通过氧化衬底的顶表面而形成介电层。
为了保护元件在蚀刻掉上半导体衬底的底层的步骤中不被侵蚀，优选在把上衬底结合到下衬底之前用蚀刻防护(etching shield)覆盖这些部分。蚀刻防护物可以通过热氧化物柱的表面而形成。这样，蚀刻防护物首先形成在元件的整个暴露表面上并在元件从底层释放后被除去。
在很多情况下元件设计得以不同间距分隔，从而在上衬底的顶层被蚀刻之后在相邻元件之间留下不同宽度的空腔。在蚀刻中，较大宽度的生长空腔(growing cavities)倾向于被蚀刻为较大深度，这导致完成的空腔具有不同深度。这样，空腔底部没有在同样的水平高度对齐，在精确蚀刻掉上衬底底层以把固定和可动元件从底层释放的步骤中需要复杂和麻烦的控制。因此，在实践中期望使空腔底部在同样水平高度对齐，从而在释放元件时简单地在该水平高度中止蚀刻，而与以不同间距分隔元件的设计要求无关。本发明给出了一种通过在彼此以大间距分隔的元件之间引入伪突起(dummyprojection)而把空腔底部对齐的方法。该伪突起形成在上衬底的顶层中，与特定位置上的元件一起在相邻的伪突起和元件之间留下宽度大致等于其余空腔的空腔。因此，顶层可以被蚀刻至同样的深度以使所有所得空腔的底部对齐。为此，选择伪突起具有小于元件(30、40)的宽度并锚定(anchored)到掩埋氧化物层。在上衬底被结合到下衬底之前，限定在伪突起和底层之间的掩埋氧化物层被蚀刻掉，以释放伪突起。
此外，即使出现不同宽度或深度的空腔，本发明也给出了蚀刻掉底层以成功释放固定和可动元件的控制。出现不同深度的空腔，在底层相应于这些空腔的部分需要被蚀刻到不同深度，以从底层释放元件。在本发明的优选实施例中，构思是调整蚀刻深度或蚀刻速率，从而蚀刻同时进行到所有空腔底部。为此，上衬底在其底部被蚀刻以形成在上衬底底部上突起与深腔对齐的多个架(shelves)。该架具有与相关空腔深度成比例的厚度。在上衬底被结合到下衬底之后，底层与架一起被蚀刻掉，以从底层释放固定和可动元件。
取代于通过蚀刻形成架，可以使用淀积在上衬底底部的掩模。掩模覆盖与空腔对齐的区域并具有与相应空腔深度成比例的厚度。掩模与底层一起被蚀刻掉，以从上衬底的底层释放固定和可动元件。
在许多应用中，需要把一个或多个元件电隔离为两个区，但保持这些区在机械上一体。为了给出对该要求的解决方案，优选在上衬底顶层将形成为元件之一的部分处嵌入介电构件。该介电构件穿透顶层的一部分，以把所得元件电分隔为两个区，在其间实现电绝缘，同时保持这些区彼此在机械上一体。
本发明还提供了通过上述步骤制造的系统。该系统包括下衬底和结合到所述下衬底的上衬底。所述上衬底包括固定到所述下衬底的固定元件和弹性耦合到一个或多个所述固定元件以在所述上衬底的平面内相对于所述下底座可动的可动元件。所述可动元件适于接收相对于所述固定元件的电势以产生静电吸引力，通过此力驱动所述可动元件移动。所述下衬底在其顶表面形成有至少一个凹陷，其上设置可动元件，在可动元件与下衬底之间提供足够间隙，而不必严格地使可动元件与固定元件的高度不同。采用此结构，固定元件仅需要具有基本上等于可动元件的减小的高度，这有助于形成低轮廓型的系统。
从结合附图对优选实施例的详细描述中，本发明的这些和其他的有利特点将变得更为明显。
附图说明
图1是通过根据本发明的优选实施例的方法制造的微机电系统的一个实例-致动器系统的顶视图；
图2是沿图1的线2-2所取的截面图；
图3A到3G和图4A到4G是示出制造该系统的上述方法中所包括的主要步骤的透视图；
图5是完成的系统的垂直截面；
图6A到6D和图7A到7F是依次示出实现具有图5的截面的系统的步骤的截面图；
图8是作为上述系统的一个应用的光学开关的平面图；
图9是沿图8的线9-9所取的截面图；
图10A到10E和图11A到图11E是依次示出根据本发明第二实施例的另一方法的步骤的截面图；
图12A到12G是依次示出根据本发明的第三优选实施例的另一方法的步骤的截面图；
图13是示出根据本发明的第四实施例的方法的截面图；
图14是示出上述方法改型的截面图；
图15A到15E是依次示出根据本发明的第五实施例的方法的步骤的截面图；以及
图16A到16H是依次示出根据本发明的第六实施例的方法的步骤的截面图。
具体实施方式
参照图1和2，示出了通过本发明的方法制造的微机电系统(MEMS)的一个实例一致动器系统100。基本上，该系统包括固定到底座20的固定元件30和弹性支撑于一个或多个固定元件30、相对于底座20浮置的可动元件40，从而可动元件40相对于底座20可动。在示出的致动器系统中，固定元件30定义了一对边效应器(side effector)130，其每个都包括梳形固定电极132，固定元件30还定义了锚钉(anchor stud)134。可动元件40定义了致动器140，其具有梳形可动电极142和弹簧144，致动器140通过该弹簧而弹性支撑于锚钉134。致动器140被致动器140与一个边效应器130之间的静电吸引力所驱动，沿线性路径朝一个边效应器130移动。为此，锚钉134和边效应器130分别形成有电连接到外部电压源以产生电吸引力的端子136和138。底座20在其顶部形成有介电氧化物层24以把锚钉134或致动器140与边效应器130电隔离。
现在，参照图3到7解释制造该系统的方法，其中示意性地示出了该系统包括最终设置在底座20上的可动元件40和固定元件30。图5示出了系统的截面图。图3和4在透视图中逐个步骤地示出了方法，而图6和7则在截面图中示出了对应于图5的系统。在解释该方法之前，注意该方法使用上硅衬底10和定义底座20的下硅衬底，虽然所述衬底可以从任何其他适当的半导体材料中选择。此外，对每个衬底的单个硅晶片应用上述方法，以实现多个模块，每个都同时组成该系统。因此，在图3和4的透视图中示出的垂直截面不是实际暴露而是仅为了参照系统的单个模块容易理解该方法而示出。
上衬底10设置成绝缘体上硅(silicon-on-insulator)(SOI)结构，以具有被掩埋氧化物层16分隔的顶层12和底层14。上衬底10在其顶层12被蚀刻以发展固定和可动元件30和40，并接着结合到下衬底20以给出合并结构，其中诸元件支撑在下衬底20上。
<上衬底的处理>
在第一步骤，上衬底10被热氧化或采用化学气相淀积(CVD)处理而在其顶部和底部形成均匀厚度的氧化物层50，如图3A所示。然后，在整个顶部氧化物层50上施加光致抗蚀剂膜60，如图3B所示，随后被选择性除去以在氧化物层50上留下抗蚀剂图案62，如图3C所示。接着，通过公知的CHF3蚀刻等离子体蚀刻掉未被抗蚀剂图案62覆盖的顶部氧化物层50，如图3D所示，此后通过氧等离子体除去抗蚀剂图案62以在衬底10顶部上上留下氧化物层掩模52，如图3E和图6A所示。采用上衬底10上的掩模52，通过深度反应离子蚀刻(DRIE)把上衬底10的顶层12干法蚀刻掉约100μm到达掩埋氧化物层16，以形成固定元件30和可动元件40，其经由掩埋氧化物层16一起突出并支撑在底层14上，如图3F和6B所示。此时，元件的侧表面受到不可避免的伴随深度反应离子蚀刻的、约0.2μm深的锯齿13的困扰。为了消除锯齿13或表面不规则，元件被热氧化从而覆盖有氧化覆层18，如图3G和6C所示，该氧化覆层随后通过把上衬底10的顶部暴露于例如氢氟酸溶液的湿法蚀刻媒质而与锯齿13的部分一起被蚀刻掉。在此湿法蚀刻中，掩模52也被蚀刻掉以给出该结构，如图4A和6D所示，其中固定和可动元件30和40在底层14上突出，元件的侧面被抛光得光滑。
<下衬底的处理>
此时，通过图7A到7C的步骤蚀刻下衬底，以在其顶表面中给出凹陷22，其与上衬底10的可动元件40对齐。在被蚀刻之前，下衬底20被热氧化或采用CVD处理进行处理以在其顶部和底部形成氧化物层，然后用抗蚀剂图案将其掩盖并除去未被抗蚀剂图案覆盖的氧化物层，此后通过CHF3蚀刻等离子体蚀刻掉抗蚀剂图案，以留下图7A所示的顶氧化物层的掩模72。以类似于参照图3A到3E所解释的处理上衬底的方式进行上述预处理。采用在其顶表面上的掩模72，蚀刻下衬底20以形成约5μm到10μm深度的凹陷22，如图7B所示。通过采用氢氧化钾的湿法蚀刻或者通过采用深度反应离子蚀刻(DRIE)的干法蚀刻进行蚀刻。此后，通过例如氢氟酸溶液的蚀刻媒质除去下衬底20的掩模72，随后被热氧化以在其顶部和底部形成介电性的介电氧化物层24，如图7C和4B所示。
虽然在图4中未示出，下衬底20还在其顶表面中形成凹槽26。凹槽26与凹陷22同时形成，以释放结合衬底时在上衬底10和下衬底20之间滞留的空气。为此，沟槽26设计为在上衬底10与下衬底20之间的界面处从系统的内部空间向系统的外部延伸。即，凹槽26形成在形成下衬底20的晶片中，以穿过任何与上衬底给出所限定的内部空间的部分而从将被结合到固定元件30的部分延伸到与上衬底10接合的部分之外的点。当上衬底10如此设计以在固定元件30以外的部分留下开放空间时，凹槽26能够从与固定元件30接合的部分延伸到与上衬底10接合的部分之外的点。
<把上衬底结合到下衬底>
如图4B和7D所示，随后如此制备的上衬底10被颠倒放置在下衬底20上，如图4C和4D以及图7D所示，固定元件30结合到下衬底20的顶部，且可动元件40浮置在凹陷22上。通过把固定元件处的上衬底10热压到下衬底20的顶部而完成结合。最后，除去上衬底10的底层14，从而仅留下自下衬底20的顶部以上的固定元件30和可动元件40，如图4G所示。首先通过采用化学机械抛光(CMP)处理磨蚀到不到氧化物层16的深度，如图4E和7E所示，然后通过采用感应耦合等离子体(ICP)干法蚀刻到氧化物层16，如图4F和7F所示，如此进行底层14的去除。最后，通过使用CHF3蚀刻等离子体而除去氧化物层16，从而仅露出支撑在下衬底20上的固定元件30和可动元件40，如图4G和5所示。因此，固定元件和可动元件经由介电氧化物层24支撑在下衬底20上，从而独立的元件可以通过介电氧化物层24而彼此电隔离。注意在此结构中，氧化物层16是用作停止对底层14的感应耦合等离子体(ICP)蚀刻的阻挡的最佳选择，因此仅留下均匀厚度的氧化物层16。换言之，即使当初步磨蚀或抛光引起剩余底层14的部分之间具有不同厚度时，剩余底层的蚀刻也可以在氧化物层16处停止。凭借这一结果，可以容易地控制后面通过使用CHF3蚀刻等离子体除去氧化物层16的蚀刻步骤，从而从氧化物层16成功地释放固定和可动元件，而不引起蚀刻过度和蚀刻不足。虽然在图中未示出，此后晶片被分为个体的模块，每个都组成致动器系统。
图8和9示出了作为本发明的一个应用的光学开关。光学开关200包括类似的致动器系统100，其包括固定的效应器130和致动器140，并设计为交叉连接型，其具有分别用于与输入和输出光纤210和220连接的两个输入光导(light guide)202和两个输出光导204，以通过每个输入光纤向选中的一个输出光纤传送入射光信号。镜子230由将被驱动的致动器140携带，以在突出位置与缩回位置之间沿线性路径移动。在图8示出的突出位置，镜子230能以一角度把来自每个输入光导202的光信号反射到以相对于输入光导202成角度设置的每个输出光导204。在缩回位置，镜子230从交叉区208缩回，允许来自每个输入光导202的光信号直线行进到每个对准的输出光导204。光导202和204以及镜子230也与致动器系统的元件一起根据上述方法由上衬底10形成，并结合到下衬底20。
第二实施例<图10和11>
图10和11示出了根据第二优选实施例制造类似的微机电系统(MEMS)的方法，该第二实施例类似于上述实施例，除了使用由裸露的硅单晶制成的上半导体衬底10A以外。首先在上衬底10A的顶部覆盖通过热氧化或CVD方法形成的氧化物层50A，然后覆盖抗蚀剂图案62A，如图10A所示。然后，蚀刻氧化物层50A以在上衬底10A的顶部留下掩模52A(图10B)，此后除去抗蚀剂图案62A(图10C)。然后，采用深度反应离子蚀刻(DRIE)处理上衬底10A，以在上衬底10A的底层14A上形成一起突起的固定元件30A和可动元件40A，如图10D所示。接着，元件30A和40A的暴露面被热氧化，以消除深度蚀刻所导致的出现在元件表面的锯齿13A。通过使用氢氟酸溶液，一起除去在元件表面上剩余的所得氧化物覆层18A(图10E)与同样由氧化硅制成的掩模52A，以给出图11A的结构，其中元件表面被平滑化。
接着，上衬底10A被再次热氧化或采用CVD方法处理，以给出覆盖包括元件30A和40A表面的暴露表面的蚀刻防护74，如图11B所示。然后，以类似于第一实施例中所解释的方式，上衬底10A被颠倒放置在下衬底20A上并结合到其上，固定元件30A固定到下衬底20A顶部，且可动元件40A分别设置在凹陷22A上方，如图11C所示。然后，通过应用感应耦合等离子体(ICP)蚀刻掉上衬底10A的底层14A，以释放元件30A和40A，如图11D所示。由于ICP蚀刻以高蚀刻速率进行，其容易在几乎完成蚀刻掉底层14A的最后阶段侵蚀元件。然而，蚀刻防护74保护元件使之不被侵蚀，并在元件被完全释放之后保持其完整。最后，通过使用CHF3等离子体蚀刻掉蚀刻防护74，由此完成该结构，如图11E所示。
第三实施例<图12>
图12示出了根据第三优选实施例制造类似的微机电系统(MEMS)的方法，该第三优选实施例类似于上述实施例，只是其构思是使可动元件40A的高度短于固定元件30A。为了在下衬底20A上留下大间隙和/或调整机械特性，可能需要使可动元件40A具有比固定元件30A短的高度。为了使固定元件和可动元件的高度不同，本实施例使用包括第一掩模52和第二掩模54的复合掩模，其中当进行同样的蚀刻处理时，第二掩模54以高于第一掩模52但低于上衬底10A即硅的速率被蚀刻。图12A示出了第一掩模52，其通过与上述参照图3A到3E的第一实施例相同的方式选择去除或蚀刻掉形成在上衬底10A顶部的氧化物层的部分而形成。然后，上衬底10A被热氧化或采用CVD方法处理以形成均匀厚度的额外氧化物层50，其覆盖包括第一掩模52的上衬底的整个顶表面，如图12B所示。接着，采用淀积在额外的氧化物层50上的抗蚀剂图案84，如图12C所示，蚀刻上衬底10A，以选择性地除去额外氧化物层50的部分，以在上衬底10A和第一掩模52上形成第二掩模54，如图12D所示，此后抗蚀剂图案84被除去，以完成复合掩模，如图12E所示。然后，采用深度反应蚀刻(DRIE)处理覆盖有复合掩模的上衬底10A，直到第二掩模54被完全蚀刻掉，如图12F所示。此时，深度蚀刻上衬底10A未被掩模覆盖的部分，以形成可动元件40。同时保持固定元件30被仅蚀刻到某一程度的第一掩模52覆盖。最后，通过使用氢氟酸溶液从上衬底10A顶部除去第一掩模52，暴露固定元件，如图12G所示。因此，通过使用复合掩模处理上衬底10A从而给固定和可动元件以5到10μm的不同高度。虽然使用由裸露硅制成的上衬底解释本实施例，上述方法可以同等地应用到如第一实施例中所使用的SOI结构。
第四实施例<图13>
图13示出了根据本发明第四实施例蚀刻掉上衬底10A的底层14A的有用方案(scheme)。本实施例在元件设计为以大的变化宽度横向分隔且上衬底10A没有掩埋氧化物层的情况下特别有用。在这种情况下，在上衬底1oA的顶层12A被蚀刻掉之后，在相邻的柱或元件30A和40A之间留下宽度非常不同的空腔15。确实，在顶层的蚀刻中，较大宽度的生长空腔倾向于被蚀刻为较大深度，这导致完成的空腔具有不同深度，不能使空腔底部在同样水平高度对齐。尽管空腔的底部未对齐，本实施例给出了用于从上衬底10A的底层14A释放元件30A和40A的容易的蚀刻控制。
为此，上衬底10A的底表面形成有架17，其与空腔15精确对齐，且其每个都具有与相应空腔的深度成正比的厚度。架17通过选择性蚀刻上衬底10A的底表面部分而获得。通过逐个部分地改变蚀刻深度而控制架17的厚度。采用此额外的架17，底层14的蚀刻能以均匀速率进行到所有空腔的底部，因此从底层14A成功地释放所有元件。这意味着，如图中虚线所示的，蚀刻深度在整个底层14A都是均匀的，从而可以仅通过蚀刻时间来容易地控制蚀刻。
图14示出了上述方法的改型，其类似于上述实施例，除了通过首先在上衬底10A底部上形成场氧化物层(SiO2)然后蚀刻掉氧化物层的部分以在上衬底的底部留下架或掩模17B的步骤形成架17B以外。在此改型中，通过逐个部分地区别场氧化物层的厚度或者通过重复场氧化物层的形成并蚀刻其位于将设置较大厚度的掩模17B的区域上的部分而控制掩模17B的厚度。以低于剩余的硅上衬底的速率蚀刻由硅氧化物制成的掩模17B，这保证了成功除去上衬底10A的底层14A的效果，从而在图中所示的虚线处释放元件。
第五实施例<图15>
图15示出了根据本发明的第五实施例的方法，其类似于第一实施例，只是伪突起19与上衬底10整体形成，以在形成元件30和40期间给出大体均匀的蚀刻深度。伪突起19设置在元件以较大宽度分隔的部分，从而在相邻元件30和40与伪突起19之间留下大体均匀的宽度。如图15A和15B所示，采用掩模52蚀刻上衬底10的顶部，从而在掩埋氧化物层16上的顶层12中除元件30和40以外还形成伪突起19，随后除去掩模52。伪突起19选择为具有小于任一元件的宽度并与元件30和40一起支撑在掩埋氧化物层16上。然后，对上衬底10进行湿法蚀刻以除去固定伪突起19的氧化物层16的部分，因此从上衬底10释放它们，如图15C所示。蚀刻首先除去氧化物层16位于相邻元件和伪突起之间的、对应于空腔15底部的部分，然后横向进行以除去氧化物层16的部分到一定程度以完全除去伪突起19下面的部分。由于元件具有大于伪突起19的宽度，支撑元件的氧化物层16的相应部分保持粘附于上衬底10的底层14，虽然它们被蚀刻了一定程度。因此元件30和40保持锚定于上衬底10的底层14。此后，上衬底10被颠倒放置在下衬底20上并结合到其上，如图15D所示，并进行蚀刻以除去底层14和氧化物层16，从而从底层释放元件30和40，如图15E所示。
第六实施例<图16>
图16示出了根据本发明第六实施例的方法，第六实施例基本类似于第一和第二实施例，但进一步的构思是，至少一个元件被电隔离为两个机械上一体的区，以满足向两个一体的区施加不同电势的需要。通过嵌入介电材料到上衬底10的一个或多个部分而实现电隔离，所述部分最终形成为将被分为两个机械一体区的元件。该介电材料通过上衬底的氧化，即整体形成在上衬底10的顶表面中的二氧化硅(SiO2)制成，如下面将详细解释的。
首先，上衬底10覆盖有氧化物层的掩模90，其通过热氧化或通过CVD处理而形成在上衬底顶部，然后通过深度反应离子蚀刻(DRIE)在其顶层蚀刻以在其中形成腔(cave)11，如图16A所示。然后，通过使用氢氟酸溶液除去掩模90，如图16B所示，此后热氧化上衬底10以在其顶部形成新的二氧化硅(SiO2)氧化物层50，该氧化物层也填充腔11以定义嵌入在上衬底10的顶层中的介电构件53，如图16C所示。接着，选择性蚀刻氧化物层50以在衬底10的顶部留下掩模52，如图16D所示。进行蚀刻使得所得的掩模52在后来形成为固定元件30的部分具有大于后来形成为可动元件40的部分的厚度。然后，采用深度反应离子蚀刻(DRIE)处理上衬底10，以形成固定和可动元件30和40，在此过程中，掩模52被蚀刻到一定程度，仅剩余在固定元件30上而从可动元件40的顶部清除，如图16E所示。接着，通过暴露于氢氟酸溶液而除去剩余在上衬底10顶部上的掩模52，留下介电构件53保持嵌入在相应腔11中，如图16F所示。此后，以类似于先前实施例中的方法，把上衬底10颠倒放置在下衬底20上并结合到其上(图16G)，此后蚀刻掉底层14以释放元件30和40，以给出图16H的结构。
可以通过上述热氧化以外的任何其他处理产生形成介电构件53的氧化物层50，例如通过CVD、SOG(Spin On Glass，玻璃上旋涂)法、高温氧化(pyro-oxidation)或TEOS(Tetraethoxysilan，四乙氧基硅烷，Tetraethylorthosilicate，原硅酸四乙酯)淀积。
虽然在上述实施例中下衬底由半导体材料制成，它也可以由玻璃等介电材料制成。

Claims (25)

1、一种制造包括固定地支撑在底座上的固定元件和可移动地支撑在所述底座上的可动元件的微机电系统的方法；
所述方法包括如下步骤：
1)提供上半导体衬底(10)和限定所述底座的下衬底(20)；
2)选择性蚀刻在所述上半导体衬底中的顶层(12)以在其中形成多个柱，该多个柱从所述上半导体衬底的底层(14)一起突出，所述柱包括将被固定到所述下衬底的所述固定元件(30)和弹性地耦合到一个或多个所述固定元件以相对于所述下衬底可移动的所述可动元件(40)；
3)选择性蚀刻所述下衬底的顶表面以在其中形成至少一个凹陷(22)；
4)把所述上半导体衬底结合到所述下衬底顶部，是所述上半导体衬底颠倒，从而把所述固定元件直接放置在所述下衬底上，并把所述可动元件设置在所述至少一个凹陷上方；和
5)从所述上半导体衬底移除所述底层，以从所述底层释放所述可动元件，以把所述可动元件浮置在所述至少一个凹陷上方，并允许它们相对于所述下衬底移动，同时保持所述固定元件固定到所述下衬底的顶部。
2、如权利要求1所述的方法，其中
通过磨蚀然后通过蚀刻除去所述上半导体衬底(10)的所述底层(14)。
3、如权利要求1所述的方法，其中
所述上半导体衬底是具有在所述顶层(12)和所述底层(14)之间延伸的掩埋氧化物层(16)的SOI(绝缘体上硅)结构，
蚀刻所述上半导体衬底以形成经由所述掩埋氧化物层支撑在所述底层上的所述固定和可动元件(30、40)，
在所述上半导体衬底(10)结合到所述下衬底(20)之后，除去所述底层(14)和所述掩埋氧化物层(16)。
4、如权利要求3所述的方法，其中
通过磨蚀至少部分地除去所述底层(14)，而通过蚀刻除去所述掩埋氧化物层。
5、如权利要求3所述的方法，其中
通过磨蚀部分地除去所述底层(14)，随后蚀刻到所述掩埋氧化物层，且通过不同于蚀刻所述底层的方法而干法蚀刻所述掩埋氧化物层(16)。
6、如权利要求3所述的方法，其中
通过干法蚀刻除去所述掩埋氧化物层(16)。
7、如权利要求3所述的方法，其中
所有所述固定和可动元件都具有从所述掩埋氧化物层立起的均匀高度。
8、如权利要求3所述的方法，其中
在所述掩埋氧化物层(16)上突起的所述固定和可动元件(30、40)覆盖有氧化覆层(18)，所述氧化覆层(18)具有小于掩埋氧化物层(16)的厚度，并在所述上半导体衬底(10)结合到所述下衬底(20)之前被蚀刻掉，从而使得所述固定和可动元件(30、40)的表面平滑。
9、如权利要求1所述的方法，其中
所述上半导体衬底(10)和所述下衬底(20)的至少之一在其间的界面处形成有凹槽(26)，所述凹槽从限定在所述上半导体衬底(10)与所述下衬底(20)之间的内部空间延伸到所述系统的外部，使得所述内部空间向系统的外部开放。
10、如权利要求1所述的方法，其中
所述可动元件(40)形成在所述上半导体衬底的所述顶层(12)中，以具有短于所述固定元件(30)的高度。
11、如权利要求10所述的方法，其中
所述上半导体衬底(10)覆盖有复合掩模，所述掩模包括覆盖后来形成为所述固定元件(30)的部分的第一掩模(52)、覆盖后来形成为所述可动元件(40)的部分以及所述第一掩模(52)的第二掩模(54)，
所述复合掩模与所述上半导体衬底(10)的顶层(12)一起被蚀刻到一程度，以减小可动元件(40)相对于所述固定元件(30)的高度。
12、如权利要求11所述的方法，其中
所述第一掩模(52)由以低于所述第二掩模(54)的蚀刻速率进行蚀刻的材料制成。
13、如权利要求1所述的方法，其中
处理所述上半导体衬底(10)，以在结合到所述下衬底(20)前使所述柱的侧表面平滑。
14、如权利要求1所述的方法，其中
所述下衬底(20)在其顶部覆盖有介电层(24)。
15、如权利要求14所述的方法，其中
所述下衬底由半导体材料制成，且在其顶表面上形成有定义所述介电层的氧化物层。
16、如权利要求1所述的方法，其中
所述下衬底由介电材料制成。
17、如权利要求1所述的方法，其中
处理所述上半导体衬底(10)从而在与所述下衬底结合之前用蚀刻防护(74)覆盖所述固定和可动元件(30、40)，从而保护所述元件防止其在从所述上半导体衬底除去所述底层的过程中被蚀刻掉。
18、如权利要求17所述的方法，其中
所述蚀刻防护(74)首先形成在所述元件(30、40)的整个暴露表面上，并在所述元件(30、40)从所述底层(14)释放后被除去。
19、如权利要求1所述的方法，其中
所述上半导体衬底(10)是SOI(绝缘体上硅)结构，其具有在所述顶层(12)与所述底层(14)之间延伸的掩埋氧化物层(16)，
所述上半导体衬底(10)被蚀刻以在其顶层(12)中形成位于所述元件之间的伪突起(19)，
所述伪突起(19)具有小于所述元件(30、40)的宽度，并被锚定于所述掩埋氧化物层(16)，
在所述上半导体衬底被结合到所述下衬底之前，蚀刻掉限定在所述伪突起(19)与所述底层(14)之间的所述掩埋氧化物层(16)，以释放所述伪突起。
20、如权利要求1所述的方法，其中
所述上半导体衬底(10)在其顶层(12)中被蚀刻以形成多个所述柱(30、40)，在相邻的所述柱之间的所述顶层中留下空腔(15)，所述空腔具有不同深度，
所述上半导体衬底在其底部被蚀刻以形成多个架(17)，其在所述上半导体衬底的底部上凸起，与所述空腔(15)中深的一些对齐，所述架(17)具有与相关的空腔深度成正比的厚度，在所述上半导体衬底结合到所述下衬底之后，所述底层(14)与所述架(17)一起被蚀刻掉，以从所述底层释放所述可动元件和固定元件。
21、如权利要求1所述的方法，其中
所述上半导体衬底(10)在其顶层中被蚀刻以形成多个所述柱(30、40)，从而在相邻的所述柱之间的所述顶层中留下空腔(15)，所述空腔具有不同深度，所述上半导体衬底在其底部上覆盖有掩模(17A)，该掩模覆盖与所述空腔对齐的区域，所述掩模具有与相应空腔深度成正比的厚度，在所述上半导体衬底结合到所述下衬底之后，所述顶层与所述掩模一起被蚀刻掉，以从所述底层释放所述可动元件和所述固定元件。
22、如权利要求1所述的方法，其中
所述上半导体衬底(10)嵌入有介电构件(53)，其穿透顶层(12)，所述介电构件(53)被限定在以后将成为所述柱(30、40)的部分中，以把相应元件从电气上分为两个区，用于在其间电绝缘，并保持所述区彼此机械上一体，
所述上半导体衬底在其顶层中被蚀刻以形成所述柱，所述介电构件保持嵌在所述柱内，通过从所述上半导体衬底(10)除去所述底层(14)，所述柱最后形成为所述可动和固定元件(30、40)之一。
23、一种微机电系统，包括：
下衬底(20)；
结合在所述下衬底上的上衬底(10)，所述上衬底包括固定到所述下衬底的固定元件(30)和弹性耦合到一个或多个所述固定元件以在所述上衬底的平面内相对于所述下底座可动的可动元件(40)，
所述可动元件(40)适于接收相对于所述固定元件的电势以产生静电吸引力，通过此力驱动所述可动元件移动；
所述下衬底(20)在其顶表面中形成有至少一个凹陷(22)，所述可动元件位于所述凹陷上方。
24、如权利要求23所述的系统，其中
所述固定和可动元件具有大体相等的高度，使得它们的下端在所述上衬底和所述下衬底之间的界面处对齐。
25、如权利要求23所述的系统，其中
在所述下衬底与所述上衬底之间的界面处形成至少一个凹槽，以从所述下衬底与所述上衬底之间限定的内部空间延伸到所述系统的外部，使得所述内部空间向系统的外部开放。
CNB2004800272867A 2003-09-22 2004-09-21 制造具有可动元件的微机电系统的方法 Expired - Fee Related CN100532248C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003329845 2003-09-22
JP329845/2003 2003-09-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1856440A true CN1856440A (zh) 2006-11-01
CN100532248C CN100532248C (zh) 2009-08-26

Family

ID=34372978

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004800272867A Expired - Fee Related CN100532248C (zh) 2003-09-22 2004-09-21 制造具有可动元件的微机电系统的方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7422928B2 (zh)
EP (1) EP1663850B1 (zh)
KR (1) KR100788857B1 (zh)
CN (1) CN100532248C (zh)
CA (1) CA2536431C (zh)
DE (1) DE602004023211D1 (zh)
TW (1) TWI284114B (zh)
WO (1) WO2005028359A1 (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102417154A (zh) * 2010-09-28 2012-04-18 台湾积体电路制造股份有限公司 晶圆级封装中的多接合
CN102583221A (zh) * 2011-01-13 2012-07-18 台湾积体电路制造股份有限公司 半导体装置及其制造方法、与微机电系统装置的制造方法
CN103596874A (zh) * 2011-06-28 2014-02-19 惠普发展公司，有限责任合伙企业 平面外移动限制结构
CN103917482A (zh) * 2011-10-31 2014-07-09 意法半导体股份有限公司 具有掩埋的导电区域的微机电器件及其制造工艺
CN104370273A (zh) * 2014-11-17 2015-02-25 广东万事泰集团有限公司 一种基于高分子材料可动悬空结构的制作方法
CN104820283A (zh) * 2015-05-27 2015-08-05 京东方科技集团股份有限公司 Mems光阀及其制作方法、显示装置
CN105960375A (zh) * 2014-02-25 2016-09-21 诺思罗普·格鲁曼·利特夫有限责任公司 用于制造构件的方法
CN110076940A (zh) * 2019-03-26 2019-08-02 中国科学院微电子研究所 一种基于金属微观结构的精密模具

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7258010B2 (en) 2005-03-09 2007-08-21 Honeywell International Inc. MEMS device with thinned comb fingers
DE102005015584B4 (de) 2005-04-05 2010-09-02 Litef Gmbh Verfahren zur Herstellung eines mikromechanischen Bauteils
US7562573B2 (en) * 2005-07-21 2009-07-21 Evigia Systems, Inc. Integrated sensor and circuitry and process therefor
DE102007030121A1 (de) * 2007-06-29 2009-01-02 Litef Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Bauteils und Bauteil
US7630121B2 (en) * 2007-07-02 2009-12-08 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Electromechanical device with optical function separated from mechanical and electrical function
DE102008003452A1 (de) * 2008-01-08 2009-07-09 Robert Bosch Gmbh Schutzsystem und Verfahren zur Vereinzelung von MEMS-Strukturen
US7944604B2 (en) 2008-03-07 2011-05-17 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Interferometric modulator in transmission mode
US8138859B2 (en) * 2008-04-21 2012-03-20 Formfactor, Inc. Switch for use in microelectromechanical systems (MEMS) and MEMS devices incorporating same
KR100888076B1 (ko) * 2008-05-02 2009-03-11 이화여자대학교 산학협력단 자가 정렬 전극을 이용한 마이크로미러 제작 방법
US8187902B2 (en) 2008-07-09 2012-05-29 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. High performance sensors and methods for forming the same
US8604898B2 (en) * 2009-04-20 2013-12-10 International Business Machines Corporation Vertical integrated circuit switches, design structure and methods of fabricating same
US8609450B2 (en) 2010-12-06 2013-12-17 International Business Machines Corporation MEMS switches and fabrication methods
CN102241389B (zh) * 2011-06-10 2014-01-01 清华大学 一种碱金属单质封装方法
US9557556B2 (en) * 2013-03-18 2017-01-31 Si-Ware Systems Integrated apertured micromirror and applications thereof
NO2777050T3 (zh) * 2014-02-25 2018-06-16
FR3028257A1 (fr) * 2014-11-10 2016-05-13 Tronic's Microsystems Procede de fabrication d'un dispositif electromecanique et dispositif correspondant
US9764942B2 (en) 2015-05-15 2017-09-19 Murata Manufacturing Co., Ltd. Multi-level micromechanical structure
FI126508B (en) 2015-05-15 2017-01-13 Murata Manufacturing Co Method for manufacturing a multilevel micromechanical structure
JP7016426B2 (ja) 2018-09-20 2022-02-04 住友精密工業株式会社 基板の加工方法
US11655146B2 (en) * 2020-11-13 2023-05-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Extended acid etch for oxide removal

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2682181B2 (ja) 1990-02-02 1997-11-26 日本電気株式会社 微小可動機械機構
US6528724B1 (en) 2000-01-19 2003-03-04 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Microdevice and its production method
JP4789080B2 (ja) * 2000-06-20 2011-10-05 日本アエロジル株式会社 非晶質微細シリカ粒子の製造方法

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102417154B (zh) * 2010-09-28 2015-02-18 台湾积体电路制造股份有限公司 晶圆级封装中的多接合
CN102417154A (zh) * 2010-09-28 2012-04-18 台湾积体电路制造股份有限公司 晶圆级封装中的多接合
CN102583221B (zh) * 2011-01-13 2015-08-19 台湾积体电路制造股份有限公司 半导体装置及其制造方法、与微机电系统装置的制造方法
CN102583221A (zh) * 2011-01-13 2012-07-18 台湾积体电路制造股份有限公司 半导体装置及其制造方法、与微机电系统装置的制造方法
CN103596874A (zh) * 2011-06-28 2014-02-19 惠普发展公司，有限责任合伙企业 平面外移动限制结构
US9571008B2 (en) 2011-06-28 2017-02-14 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Out-of plane travel restriction structures
US9388038B2 (en) 2011-10-31 2016-07-12 Stmicroelectronics S.R.L. Micro-electro-mechanical device with buried conductive regions, and manufacturing process thereof
CN103917482A (zh) * 2011-10-31 2014-07-09 意法半导体股份有限公司 具有掩埋的导电区域的微机电器件及其制造工艺
CN103917482B (zh) * 2011-10-31 2017-06-23 意法半导体股份有限公司 具有掩埋的导电区域的微机电器件及其制造工艺
CN105960375A (zh) * 2014-02-25 2016-09-21 诺思罗普·格鲁曼·利特夫有限责任公司 用于制造构件的方法
US9783410B2 (en) 2014-02-25 2017-10-10 Northrop Grumman Litef Gmbh Method for producing a component
CN105960375B (zh) * 2014-02-25 2018-12-25 诺思罗普·格鲁曼·利特夫有限责任公司 用于制造构件的方法
CN104370273A (zh) * 2014-11-17 2015-02-25 广东万事泰集团有限公司 一种基于高分子材料可动悬空结构的制作方法
CN104370273B (zh) * 2014-11-17 2016-11-23 广东万事泰集团有限公司 一种基于高分子材料可动悬空结构的制作方法
CN104820283A (zh) * 2015-05-27 2015-08-05 京东方科技集团股份有限公司 Mems光阀及其制作方法、显示装置
CN110076940A (zh) * 2019-03-26 2019-08-02 中国科学院微电子研究所 一种基于金属微观结构的精密模具

Also Published As

Publication number Publication date
US7422928B2 (en) 2008-09-09
WO2005028359A1 (en) 2005-03-31
CA2536431A1 (en) 2005-03-31
TWI284114B (en) 2007-07-21
DE602004023211D1 (de) 2009-10-29
TW200512153A (en) 2005-04-01
CA2536431C (en) 2010-01-26
KR20060087576A (ko) 2006-08-02
CN100532248C (zh) 2009-08-26
KR100788857B1 (ko) 2007-12-27
EP1663850A1 (en) 2006-06-07
US20070128831A1 (en) 2007-06-07
EP1663850B1 (en) 2009-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100532248C (zh) 制造具有可动元件的微机电系统的方法
CN101056072B (zh) 错列垂直梳状驱动器加工方法
US6995495B2 (en) 2-D actuator and manufacturing method thereof
US6764936B2 (en) Mechanical landing pad formed on the underside of a MEMS device
CN111538154B (zh) 静电驱动mems微镜阵列及其制备方法
ATE511493T1 (de) Verfahren zur herstellung von genauen mikroelektromechanischen strukturen, und so hergestellte mikrostrukturen
US7203393B2 (en) MEMS micro mirrors driven by electrodes fabricated on another substrate
US6887391B1 (en) Fabrication and controlled release of structures using etch-stop trenches
US20040166688A1 (en) Method of fabricating microstructures and devices made therefrom
EP2574974A1 (en) Method of manufacturing optical deflector by forming dicing street with double etching
US7410907B2 (en) Fabricating integrated devices using embedded masks
US6888979B2 (en) MEMS mirrors with precision clamping mechanism
US8614110B1 (en) Method for fabricating a dual-crystalline silicon suspension system using pre-fabricated cavities
CN102570312A (zh) 基于soi材料的悬空谐振光子器件及其制备方法
US20020046985A1 (en) Process for creating an electrically isolated electrode on a sidewall of a cavity in a base
KR20240095259A (ko) 마이크로 미러의 큰 면외 변위를 방지하기 위한 수직 기계적 정지부 및 제조 방법
US20130050793A1 (en) Moems apparatus and a method for manufacturing same
US7820063B2 (en) Micromirror device and a method of making the same
CN1825570A (zh) 使用一粘附晶圆制程来形成三种尺寸结构
US20050062138A1 (en) Semiconductor structure with electrically isolated sidewall electrodes and method for fabricating the structure
US20060033403A1 (en) Dust cover for MEM components
CN116088165A (zh) 二维静电扫描微镜及其制作方法
CN1637457A (zh) 光学开关及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090826

Termination date: 20160921