ITTO20120834A1

ITTO20120834A1 - Sensore inerziale con strato di protezione da attacco e relativo metodo di fabbricazione

Info

Publication number: ITTO20120834A1
Application number: IT000834A
Authority: IT
Inventors: Mikel Azpeitiaurquia; Roberto Campedelli; Stefano Losa; Raffaella Pezzuto
Original assignee: St Microelectronics Srl
Priority date: 2012-09-26
Filing date: 2012-09-26
Publication date: 2014-03-27

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

"SENSORE INERZIALE CON STRATO DI PROTEZIONE DA ATTACCO E RELATIVO METODO DI FABBRICAZIONE"

La presente invenzione è relativa ad un metodo di fabbricazione di un sensore inerziale comprendente uno strato di protezione dall'attacco ("etch stop layer") e al relativo sensore inerziale. In particolare, lo strato di protezione è atto a proteggere strati sottostanti da acido idrofluoridrico (HF) utilizzato per la rimozione di uno strato sacrificale soprastante.

Tra le tecniche di fabbricazione di dispositivi microelettronici e microelettromeccanici (MEMS) di tipo noto, la tecnica di microlavorazione delle superfici ("surface micromachining") occupa un posto rilevante. La fabbricazione di strutture sospese ("free standing") mediante microlavorazione delle superfici comprende formare, su di un substrato, strati strutturali parzialmente sovrapposti a strati sacrificali. Un successivo attacco ("etching") chimico selettivo consente di rimuovere gli stati sacrificali esposti alla soluzione chimica di attacco per liberare ("release") gli strati strutturali e formare le strutture sospese.

Le figure 1-6 mostrano fasi di fabbricazione di un sensore inerziale 1, in particolare un giroscopio, secondo un procedimento di tipo noto. In particolare, è mostrato un procedimento per formare strutture sospese di statore e rotore, in polisilicio epitassiale (anche noto come "EPIPoly"), al di sopra di un substrato di silicio che alloggia piste ("strips") conduttive in polisilicio atte a formare collegamenti elettrici da e verso le strutture sospese .

Con riferimento alla figura 1, secondo un metodo di fabbricazione tipo noto per fabbricare un giroscopio, si dispone un substrato 1 di silicio. Quindi, viene formato uno strato di supporto 2, di ossido di silicio, ad esempio cresciuto termicamente. Questo strato di supporto 2 è anche noto come strato di ossido permanente o ossido di campo ("permanent or field oxide"), e ha uno spessore compreso tra 2 e 3 μπι circa. Lo strato di supporto 2 ha una funzione di supporto per strutture soprastanti (formate in fase successive) ed è atto a ridurre la capacità parassita tra tali strutture soprastanti e il substrato 1 sottostante.

Al di sopra dello strato di supporto 2 viene formato uno strato di polisilicio drogato (ad esempio di tipo N), che viene successivamente attaccato in modo da rimuovere porzioni selettive dello strato di polisilicio e formare regioni di contatto elettrico 4a, 4b. Le regioni di contatto elettrico 4a, 4b sono piste ("strips") conduttive e realizzano, come meglio illustrato in successive fasi di fabbricazione, interconnessioni elettriche. L'attacco dello strato di polisilicio, per formare le regioni di contatto elettrico 4a, 4b, è di tipo selettivo e non rimuove porzioni dello strato di supporto 2. Come precedentemente accennato, lo strato di supporto 2 ha la funzione di isolare elettricamente le regioni di contatto elettrico 4a, 4b dal substrato 1 e ridurre le capacità parassite verso quest'ultimo.

Quindi, figura 2, si forma (ad esempio mediante tecnica PECVD) al di sopra dello strato di supporto 2 e delle regioni di contatto elettrico 4a, 4b, uno strato sacrificale 6, di ossido di silicio. Mediante fasi di litografia e successivo attacco ("etching"), vengono rimosse porzioni dello strato sacrificale 6 in corrispondenza delle regioni di contatto elettrico 4a, 4b sottostanti, formando una più pluralità di trincee ("trenches") 8 che si estendono fino alle regioni di contatto elettrico 4a, 4b, così da esporre rispettive porzioni superficiali delle regioni di contatto elettrico 4a, 4b. In particolare, sono formate due trincee 8 al di sopra della regione di contatto elettrico 4b.

Durante la fase di figura 2 si forma inoltre una trincea 9 che si estende attraverso lo strato sacrificale 6 e lo strato di supporto 2, fino a raggiungere ed esporre la superficie superiore del substrato 1. In successive fasi di fabbricazione, tale trincea realizza il passaggio per formare un terminale di terra in contatto elettrico con il substrato 1.

Quindi, figura 3, viene formato al di sopra dello strato sacrificale 6 e nelle trincee 8, 9 uno strato strutturale 10, ad esempio di polisilicio epitassiale ("EPIPoly"), che si estende nelle trincee 8 fino a contattare elettricamente le regioni di contatto elettrico 4a, 4b, e nella trincea 9 fino a contattare elettricamente il substrato 1. Lo strato strutturale 10 può essere lavorato secondo necessità, per formare strutture aventi una conformazione desiderata.

In figura 4, lo strato strutturale 10 è attaccato selettivamente per formare strutture sospese mobili in una o più direzioni (uno statore 11 e un rotore 12) muri laterali 13 atti a delimitare una camera 14 che alloggia lo statore 11 e il rotore 12, e terminali di contatto elettrico 15, esterni alla camera 14 (solo un terminale di contatto elettrico 15 ("PAD")è mostrato in figura 4).

Si fa notare, tuttavia, che in questa fase di fabbricazione, lo statore il e il rotore 12 sono ancora vincolati allo strato sacrificale 6 sottostante, e dunque non sono liberi di compiere movimenti. Sono inoltre formati, nella struttura dello statore il e del rotore 12, fori passanti ("through holes") 18 per consentire la rimozione, in fasi di fabbricazione successive, dello strato sacrificale 6 così da sospendere parzialmente lo statore il e il rotore 12. Questa fase di processo è mostrata in figura 5, in cui lo statore il e il rotore 12 sono resi sospesi rimuovendo porzioni dello strato sacrificale 6 che si estendono al di sotto di essi. La porzione dello statore il e del rotore 12 che, in figura 4, si estende nelle trincee 8 forma, in figura 5, una rispettiva base di appoggio 16, 17 per lo statore il e per il rotore 12. Tali basi di appoggio 16, 17 sono inoltre in contatto elettrico con le regioni di contatto elettrico 4a, 4b sottostanti.

Come si nota in figura 5, parte dello strato sacrificale 6 permane al di sotto di porzioni dei muri laterali 13, a supporto delle stesse e per garantire un adeguato isolamento elettrico dei muri laterali dalla regione di contatto elettrico 4b.

Inoltre, per proteggere porzioni della regione di contatto elettrico 4b che, al termine delle fasi di fabbricazione, rimane esposta all'ambiente esterno, si esegue una fase di deposito di nitruro di silicio (SiN) in modo da coprire e proteggere la regione di contatto elettrico 4b (si veda lo strato protettivo 16 in figura 5).

Infine, figura 6, la fabbricazione del sensore inerziale (qui ad esempio un giroscopio) è completata disponendo un cappuccio ("cap") 19 al di sopra dei, e in contatto con, i muri laterali 13. Il cappuccio 19 e i muri laterali 13 sono accoppiati tra loro mediante materiale saldante 20, di tipo conduttivo oppure isolante a seconda delle necessità. In questo modo, si isola la camera 14 in modo da proteggere lo statore il e il rotore 12, e in generale tutti gli elementi (parti mobili e fisse) che formano il giroscopio e qui non mostrate in dettaglio. Esternamente alla camera 14 sono presenti, come detto, terminali di contatto elettrico 15 elettricamente collegati a rispettive regioni di contatto elettrico 4a, 4b per ricevere/alimentare segnali elettrici da/verso statore e rotore il, 12.

La fase di attacco per rimuovere le porzioni dello strato sacrificale 6 (di ossido di silicio) che si estendono al di sotto di statore e rotore il, 12 è tipicamente un attacco in acido fluoridrico (HF) in fase vapore o in alternativa un attacco di tipo umido ("wet etching") utilizzando una soluzione o miscela di HF. L'acido idrofluoridrico attacca l'ossido di silicio in modo isotropico, ma non il polisilicio. Statore e rotore 11, 12, pertanto, non vengono deteriorati. L'attacco dello strato sacrificale 6 mediante HF può essere arrestato in una regione prossima all'interfaccia tra lo strato sacrificale 6 e lo strato di supporto 2 conoscendo la velocità di attacco ("etching rate") e monitorando il tempo di attacco; alternativamente, la soluzione ottimale è l'utilizzo di uno strato di interruzione dell'attacco ("etch stop layer"), disposto tra lo strato sacrificale 6 e lo strato di supporto 2, scelto di un materiale che non viene attaccato dall'HF e che non permette all'HF di penetrare attraverso.

Tuttavia, la prima soluzione (monitoraggio del tempo di attacco) non è ottimale e non è generalmente applicabile, in quanto una rimozione completa e uniforme dello strato sacrificale 6 non può essere garantita in tutte le situazioni.

La seconda soluzione non è di fatto praticabile e praticata, in quanto materiali conosciuti resistenti all'HF mostrano una serie di altre controindicazioni.

Ad esempio, materiali utilizzabili come strato di interruzione dell'attacco sono il carburo di silicio (SiC), il silicio-germanio (SiGe), polisilicio-germanio (Poly SiGe), in quanto resistenti all'acido idrofluoridrico.

Altri materiali, quali il nitruro di silicio (SiN), non sono resistenti all'acido idrofluoridrico. In particolare utilizzando un attacco in HF vapore, il SiN oltre a essere rimosso, forma con i vapori dell'acido fluoridrico sali che causano una elevata difettosità della struttura finale. L'utilizzo di SiC, ad esempio depositato con tecnica PECVD ("Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition"), pur consentendo in certe condizioni una resistenza rispetto all'attacco in HF, non garantisce una completa impermeabilità all'HF, in quanto, se deposto su strutture definite, può dare luogo a microfessure. Possono così generarsi infiltrazioni dell'acido fluoridrico attraverso lo strato di SiC, che causano un attacco dello strato di supporto 2 sottostante. Il SiC ha inoltre altre caratteristiche non desiderate che si manifestano in particolare in seguito a fasi di trattamento termico (annealing) che potrebbero essere richieste da fasi di fabbricazione successive al deposito dello strato di SiC. In particolare, in seguito a fasi di annealing, si è osservata una ridotta adesione del SiC all'ossido di silicio, e a una variazione delle proprietà isolanti del SiC, che assume un comportamento conduttivo.

Il SiGe, sebbene sia resistente all'attacco in HF e sia inoltre impermeabile all'HF, richiede un elevato grado di purezza (assenza di impurità droganti). Viceversa, la diffusione di eventuali specie droganti riduce drasticamente il valore di costante dielettrica del SiGe, rendendolo inadatto per applicazioni in cui (come il caso mostrato nelle figure 1-6) è richiesto un elevato isolamento elettrico tra regioni di contatto elettrico 4a, 4b e gli strati sottostanti. Un discorso analogo è valido per il polisilicio-germanio.

Pertanto, per garantire un attacco completo dello strato sacrificale 6 senza pregiudicare le caratteristiche elettriche e strutturali di altri strati, si preferisce, tipicamente, attaccare completamente sia lo strato sacrificale 6 e attaccare parzialmente lo strato di supporto 2. Essendo l'attacco in HF di tipo isotropico, si osserva un fenomeno di attacco al di sotto delle regioni di contatto elettrico 4a, 4b (noto come "underetch o undercut") che crea porzioni periferiche sospese delle regioni di contatto elettrico 4a, 4b (indicate in figura 6 genericamente con il riferimento 4'). Questo fatto può causare problemi di indebolimento o possibile rottura delle porzioni sospese 4'. Ciò comporta un limite intrinseco nella progettazione delle dimensioni delle regioni di contatto elettrico 4a, 4b che, per contenere l'underetch e quindi la porzione di regione sospesa, non consente di ridurre le dimensioni delle regioni di contatto elettrico 4a, 4b (vi è cioè un limite nel rescaling del dispositivo). Infatti, per regioni di contatto elettrico 4a, 4b molto strette, l'underetch potrebbe causare un danneggiamento irreparabile dello strato di supporto 2 al di sotto di esse. Inoltre si hanno anche complicazioni del layout che deve tenere conto delle dimensioni ed entità di underetch per evitare che esso diventi eccessivo.

Oltre ad essere un limite per ridurre le dimensioni del dispositivo, le regioni sospese 4' sono fragili meccanicamente e possono soffrire rotture nel caso che le strutture mobili soprastanti li vadano in contatto, situazioni che tipicamente si presentano in caso di caduta libera dei dispositivi (che può avvenire, a seconda della loro applicazione) o gravi collisioni.

Le problematiche qui esposte sono riscontrabili anche nel caso di generici sensori inerziali, diversi dal giroscopio, ad esempio accelerometri, o in generale dispositivi provvisti di una massa sospesa.

Scopo della presente invenzione è fornire un metodo di fabbricazione di un sensore inerziale comprendente uno strato di protezione dall'attacco e un sensore inerziale, in grado di superare gli inconvenienti dell'arte nota.

Secondo la presente invenzione vengono forniti ("provided") un metodo di fabbricazione di un sensore inerziale comprendente uno strato di protezione dall 'attacco e un sensore inerziale come definito nelle rivendicazioni allegate .

Per una migliore comprensione della presente invenzione, ne vengono ora descritte forme di realizzazione preferite, a puro titolo di esempio non limitativo e con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

- le figure 1-6 mostrano fasi di un metodo di fabbricazione di un sensore inerziale secondo una forma di realizzazione di tipo noto;

- le figure 7-15 mostrano fasi di un metodo di fabbricazione di un sensore inerziale, secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;

- la figura 16 mostra una sensore inerziale fabbricato secondo una variante delle fasi delle figure 7-15; e

- le figure 17-20 mostrano fasi di un metodo di fabbricazione di un sensore inerziale, secondo una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione.

Con riferimento alla figura 7, per fabbricare un sensore inerziale secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, si dispone una fetta 100 comprendente un substrato 21, ad esempio di silicio (Si). Il substrato 21 comprende una prima e una seconda superficie 21a e 21b opposte tra loro. Sulla prima e/o sulla seconda superficie 21a e 21b del substrato 21 viene formato uno strato di supporto 22. In figura 7, lo strato di supporto 22 si estende sia sulla prima superficie 21a che sulla seconda superficie 21b; secondo una diversa forma di realizzazione, non mostrata, lo strato di supporto 22 si estende solo sulla prima superficie 21a. Lo strato di supporto 22 è di ossido di silicio (SÌO2) ad esempio cresciuto termicamente. Alternativamente, lo strato di supporto 22 è di ossido di silicio depositato con tecnica PECVD. Lo strato di supporto 22 estendentesi sulla prima superficie 21a del substrato 21 espone una propria superficie 22a.

Si procede quindi con la formazione, sulla superficie 22a dello strato di supporto 22, di uno strato di contatto elettrico 32, in particolare polisilicio drogato (ad esempio di tipo N). Secondo la forma di realizzazione di figura 7, lo strato di contatto elettrico 32 viene formato in corrispondenza di entrambe le facce della fetta 100; tuttavia, secondo una diversa forma di realizzazione, non mostrata, lo strato di contatto elettrico 32 è formato solo al di sopra della superficie 22a dello strato di supporto 22. Lo strato di contatto elettrico 32 che si estende al di sopra della superficie 22a dello strato di supporto 22 viene quindi attaccato in modo da rimuovere porzioni selettive dello stesso e formare regioni di contatto elettrico 34a, 34b, analoghe alle regioni di contatto elettrico 4a, 4b di figura 1, e aventi la stessa funzione. L'attacco dello strato di contatto elettrico 32 è effettuato mediante attacco al plasma ("plasma dry etch") che rimuove selettivamente il polisilicio.

Quindi, figura 8, si forma, al di sopra dello strato di supporto 22 e delle regioni di contatto elettrico 34a, 34b, uno strato di supporto 35 di ossido di silicio. Lo strato di supporto 35 è formato tramite deposizione con tecnica LPCVD o PECVD , in particolare, mediante deposito con tecnica PECVD. Lo strato di supporto 35 è quindi ridotto in spessore (ad esempio mediante planarizzazione chimico-meccanica CMP), fino a raggiungere la superficie delle regioni di contatto elettrico 34a, 34b.

Quindi, figura 9, si procede con fasi di formazione, al di sopra dello strato di supporto 35, di uno strato di interruzione attacco ("etch stop layer") 25. Lo strato di interruzione attacco 25 è di ossido di alluminio (AI2O3), anche noto come allumina.

Lo strato di interruzione attacco 25 è formato mediante tecnica di deposizione di strato atomico (ALD -"Atomic Layer Deposition").

La deposizione di AI2O3mediante tecnica ALD è tipicamente eseguita utilizzando come reagenti trimetilalluminio (TMA, Al (CH3) 3)e vapori di acqua (H20). Alternativamente ai vapori di H2O è possibile utilizzare ozono (O3). Nel seguito si farà riferimento a fasi di deposito utilizzando TMA come sorgente di alluminio e H20 come ossidante.

Le fasi di processo qui di seguito descritte per la formazione dello strato di interruzione attacco 25 sono divulgate ( "disclosed") dalla domanda di brevetto italiana nr. T02011A000989 depositata il 28 Ottobre 2011. Per maggior completezza e chiarezza di descrizione, viene comunque descritto un procedimento completo di formazione di uno strato di AI2O3mediante tecnica ALD. Risulta evidente che eventuali varianti note del processo qui di seguito descritto possono essere utilizzate per la formazione dello strato di interruzione attacco 25.

Prima della deposizione di AI2O3, la fetta 100 viene sottoposta a un trattamento superficiale (ad esempio mediante una ossidazione, o un lavaggio apposito, oppure un trattamento al plasma) in modo da ottimizzare l'adesione del AI2O3. Questa fase è mostrata in figura 9 mediante un sottile strato di ossido di silicio 37 che ricopre la fetta 100, e che in particolare si estende al di sopra delle regioni di contatto elettrico 34a, 34b e dello strato di supporto 35.

Quindi, la fetta 100 viene inserita in una camera di reazione (vari tipologie di reattori ALD sono note ed utilizzate). La temperatura dell'ambiente interno alla camera di reazione viene quindi portata ad un valore compreso tra circa 150 e 400 °C, ad esempio pari a circa 300°C.

Quindi, si introducono dei reagenti nella camera di reazione secondo uno schema di impulsi temporali successivi tra loro. Innanzitutto, viene introdotto nella camera di reazione un primo reagente, tipicamente vapori di H20. I vapori di H20 reagiscono con la superficie 22a esposta della fetta 100, formando gruppi ossidrili (OH-). Nel caso particolare di figura 9, poiché la superficie esposta della fetta 100, al di sopra della superficie 21a del substrato 21, è coperta dallo strato di ossido di silicio 37 (che presenta gruppi ossidrili OH<->esposti), l'impulso di H20 può essere omesso. Nel caso in cui il processo di formazione dello strato di interruzione attacco 25 avvenisse a partire da una superficie che non presenta gruppi ossidrili OH<->esposti, l'impulso di H20 è consigliabile per favorire la formazione di gruppi ossidrili alla superficie (formazione di gruppi silani SiOH su silicio).

Quindi, viene introdotto nella camera di reazione dell'azoto (N2)gassoso, con un impulso di durata compresa tra circa 200 e 3500 ms. Questo secondo impulso non è necessario ai fini della formazione dello strato di Al203, ma ha la funzione di facilitare la rimozione (detta "purge"), dalla camera di reazione, delle molecole di H20 che non hanno partecipato alla formazione dei gruppi ossidrili alla superficie in modo da evitare reazioni in fase gassosa, e promuovendo solo quelle dovute ai gruppi ossidrili superficiali.

Quindi, mediante un terzo impulso di durata temporale compresa tra 150 e 200 ms, viene introdotto nella camera di reazione un secondo reagente, in particolare trimetilalluminio (TMA). La quantità di TMA introdotta varia in base alle condizioni operative specifiche. In generale, è consigliabile introdurre TMA in quantità sufficiente da consentire la successiva reazione di molecole di TMA con tutti i gruppi ossidrili presenti sulla superficie esposta dello strato di ossido di silicio 37. Il TMA reagisce con i gruppi ossidrili generando metano (CH4)come prodotto della reazione. La reazione è descritta dalla seguente formula

(1):

Le specie SiOH e SiOAl(CH3) 2sono specie formate sulla superficie dello strato di ossido di silicio 37. Poiché esiste un numero finito di siti superficiali in corrispondenza dei quali avviene la reazione (1), la reazione (1) è auto-limitante. Si forma in questo modo un monostrato uniforme di SiOAl(CH3)2sulla superficie dello strato di ossido di silicio 37.

Quindi, viene nuovamente introdotto nella camera di reazione dell'azoto (N2)gassoso, con un impulso di durata compresa tra circa 150 e 3500 ms. Anche questo secondo impulso, opzionale ai fini della formazione dello strato di AI2O3, ha la funzione di facilitare la rimozione, dalla camera di reazione, del metano generato come prodotto della reazione (1) e di TMA in eccesso che non ha partecipato alla reazione (1).

Quindi, il processo si ripete, con l'introduzione nella camera di reazione di vapori di H20 (con un impulso di durata temporale pari a quella del primo impulso).

I vapori di H20 reagiscono con i gruppi metili liberi presenti sulla superficie dello strato di ossido di silicio 37 dopo la reazione (1), formando ponti alluminio-ossigeno (Al-O) e gruppi ossidrili di superficie. Anche in questo caso, il prodotto della reazione è metano. Questa reazione è qualitativamente descritta dalla seguente formula (2):

II metano in eccesso generato in seguito alla reazione (2), così come eventuali vapori di H20 in eccesso, sono rimossi dalla camera di reazione introducendo N2nella camera di reazione (impulso di durata compresa tra circa 200 e 3500 ms).

Si introduce, quindi, nella camera di reazione TMA (impulso di durata compresa tra circa 150 e 200 ms). Il TMA reagisce con i gruppi ossidrili presenti in corrispondenza della superficie dello strato di ossido di silicio 37 e legati ad atomi di alluminio (A10H), secondo la seguente reazione (3):

Le specie SiOH e A10A1(CH3) 2sono specie di superficie. La reazione (3) è auto-limitante.

Una nuovo impulso di N2consente di facilitare la liberazione della camera di reazione dai prodotti generati dalla reazione precedente.

Quindi, una ulteriore introduzione nella camera di reazione di vapori di H20 (impulso temporale compreso tra circa 200-500 ms, analogo a quello precedentemente illustrato) causa la reazione (4):

Le specie A1CH3e A10H sono specie di superficie. La reazione (4) è anch'essa auto-limitante.

Il processo quindi continua ripetendo le fasi delle reazioni (3) e (4), che definiscono un ciclo completo di formazione di un monostrato di A1203sullo strato di ossido di silicio 37.

La reazione completa che descrive il deposito ALD di ossido di alluminio (A1203)è la seguente:

Durante ciascun ciclo si ha la crescita di uno strato di AI2O3di circa 0.08-0.1 nm. I cicli delle reazione (3) e (4) continuano fino al raggiungimento di un primo strato intermedio 25a di spessore compreso tra circa 10 e 60 nm, in particolare compreso tra circa 15 e 40 nm, ancora più in particolare pari a circa 20 nm.

Lo spessore del primo strato intermedio 25a può essere misurato, con tecniche spettrofotometriche (ad esempio ellissometro) .

Quindi si esegue una fase di trattamento termico della fetta 100 ad una temperatura compresa tra circa 800 e 1100°C, in particolare pari a circa 1030°C, per favorire la cristallizzazione del primo strato intermedio 25a, di

AI2O3, formato come precedentemente descritto. Questa fase di trattamento termico può essere di tipo RTP (trattamento termico rapido, "rapid thermal process") per un tempo compreso tra circa 10 secondi e 2 minuti in N2o O2, ad una temperatura tra circa 1000 e circa 1100 °C. Ad esempio il trattamento termico è condotto per un tempo pari a circa 15 secondi in N2a circa 1030°C. Alternativamente, il trattamento termico può essere eseguito in forno ("furnace") per un tempo compreso tra circa 10 minuti e 90 minuti,tra 800 e 1100 °C in N2 e/o O2, preferibilmente a 900 °C per 30 minuti in N2.

In seguito alla cristallizzazione del primo strato intermedio 25a, si procede con la formazione di un secondo strato intermedio 25b, al di sopra del primo strato intermedio 25a.

Il secondo strato intermedio 25b è uno strato di ossido di alluminio (AI2O3) analogo al primo strato intermedio 25a.

Le fasi di formazione del secondo strato intermedio 25b sono le stesse già descritte precedentemente con riferimento alla formazione del primo strato intermedio 25a, e non sono quindi qui riportate nella loro interezza. Il secondo strato intermedio 25b è dunque formato mediante tecnica di deposizione a strato atomico ALD, comprendente cicli consecutivi di formazione di monostrati di AI2O3come descritti con riferimento alle reazioni (3) e (4).

In maggior dettaglio, dopo aver introdotto la fetta 100 nella camera di reazione, a temperatura compresa tra circa 200 e 400°C, ad esempio pari a circa 300 °C, viene introdotto nella camera di reazione un primo reagente (ad esempio vapori di H2O, ma come detto si può utilizzare ozono, O3).

L'introduzione nella camera di reazione di vapori di H2O (impulso temporale compreso tra circa 200-500 ms) causa la seguente reazione (cioè la reazione 4 precedentemente illustrata):

A1CH3+ H20 → A10H CH4,

in cui le specie A1CH3e A10H sono specie di superficie.

Quindi, l'introduzione nella camera di reazione di TMA (impulso di durata compresa tra circa 150 e 200 ms) causa la seguente reazione (cioè la reazione 3 precedentemente illustrata):

A10H A1(CH3)3→ A10A1(CH3)2+ CH4,

in cui le specie SiOH e A10A1(CH3) 2sono specie di superficie.

Il ciclo riprende fino alla formazione di un secondo strato intermedio 25b avente spessore compreso tra circa 10 e 60 nm, in particolare compreso tra circa 15 e 40 nm, ancora più in particolare pari a circa 20 nm.

Fasi di impulso di N2tra le reazioni illustrate sono possibili (come già descritto con riferimento alla formazione del primo strato intermedio 25a), per consentire la pulizia della camera di reazione.

Quindi si esegue una fase di trattamento termico della fetta 100 ad una temperatura compresa tra circa 800 e 1100°C, in particolare pari a circa 1030°C, per favorire la cristallizzazione del secondo strato intermedio 25b, di A1203, formato come descritto. Questa fase di trattamento termico può essere di tipo RTP (trattamento termico rapido, "rapid thermal process") per un tempo compreso tra circa 10 secondi e 2 minuti in N2o 02, tra 1000 e 1100 °C (ad esempio pari a circa 15 secondi in N2a circa 1030°C). Alternativamente, il trattamento termico può essere eseguito in forno ("furnace") per un tempo compreso tra circa 10 minuti e 90 minuti, tra 800 e 1100 °C in N2e/o 02, preferibilmente a 900 °C per 30 minuti in N2.

Si forma così lo strato di interruzione attacco 25, comprendente il primo e il secondo strato intermedio 25a, 25b formati come descritto. La sequenza descritta di deposizione di un primo strato di Al203, cristallizzazione del primo strato, deposizione di un secondo strato di A1203, cristallizzazione del secondo strato, garantisce la formazione di uno strato di interruzione attacco 25, di A1203, con caratteristiche ben definite, e in particolare conferisce allo strato di interruzione attacco 25 resistenza all'attacco da parte di HF, e, soprattutto, non permeabilità dello strato di interruzione attacco 25 all'HF.

La richiedente ha verificato che uno strato di ossido di alluminio A1203formato come precedentemente descritto, e in particolare comprendente un primo e un secondo strato intermedio 25a, 25b formati con tecnica ALD e sottoposti, separatamente, ad un processo di cristallizzazione, è resistente all'attacco con acido idrofluoridrico (HF), impermeabile all'acido idrofluoridrico, mostra ottime proprietà di adesione allo strato sottostante di ossido di silicio, mostra ottime proprietà dielettriche che non variano in funzione di eventuali trattamenti termici successivi, mostra scarsa variazione del raggio di curvatura ("warpage") della fetta 100, compatibile con le attrezzature standard usate nell'industria microelettronica, e mostra una elevata compatibilità con processi termici ad alta temperatura (superiore ai 1000°C).

Al termine delle fasi di formazione dello strato in interruzione attacco 25, si esegue una fase di attacco dello strato di interruzione attacco 25 in modo tale da rimuovere una porzione selettiva dello stesso in corrispondenza della regione in cui si desidera formare, in fasi di fabbricazione successive, un terminale di contatto di terra (si veda, ad esempio, quanto già descritto con riferimento alla formazione della trincea 9 e dei muri laterali 13 nelle figure 2-4). Lo strato in interruzione attacco 25 può essere selettivamente rimosso mediante un attacco mascherato utilizzando un attacco al plasma ("plasma dry etch") che utilizza BCI3.

Quindi, figura 10, si forma al di sopra dello strato di interruzione attacco 25, uno strato sacrificale 36, di ossido di silicio (depositato mediante tecnica PECVD o TEOS). Mediante fasi note di litografia e attacco, ad esempio utilizzando acido idrofluoridrico (HF), vengono rimosse porzioni tra loro sovrapposte dello strato sacrificale 36, dello strato di ossido di silicio 37, dello strato di supporto 35 e dello strato di supporto 22 in corrispondenza della regione superficiale della fetta 100 priva della protezione dello strato di interruzione attacco 25. Si forma così una trincea 38 che si estende fino ad esporre una porzione della superficie 21a del substrato 21.

Quindi, figura il, si eseguono fasi di litografia e attacco dello strato sacrificale 36 e dello strato di interruzione attacco 25 per formare trincee 39 in corrispondenza delle regioni di contatto elettrico 34a, 34b. Le trincee 39 si estendono dunque attraverso lo strato sacrificale 36 e lo strato di interruzione attacco 25, fino ad esporre rispettive regioni superficiali delle regioni di contatto elettrico 34a, 34b. Le trincee 39 sono analoghe alle trincee 8 di figura 2 e hanno la stessa funzione.

Secondo una diversa forma di realizzazione, la formazione delle trincee 39 è effettuata contemporaneamente alla formazione della trincea 38.

In seguito, figura 12, viene formato al di sopra dello strato sacrificale 36 e nelle trincee 38, 39 uno strato strutturale 40, ad esempio di polisilicio cresciuto epitassialmente, che si estende nelle trincee 38, 39 fino a contattare elettricamente il substrato 21 (attraverso la trincea 38) e le regioni di contatto elettrico 34a, 34 (attraverso le trincee 39). Lo strato strutturale 40 può essere lavorato secondo necessità, per formare strutture superficiali aventi una conformazione desiderata, in particolare per formare strutture libere di oscillare in una o più direzioni, proprie di ciascun sensore inerziale.

In particolare, come mostrato in figura 13, lo strato strutturale 40 è modellato ("shaped") in modo analogo a quanto già descritto con riferimento alla figura 4, relativa ad una forma di realizzazione di tipo noto, per formare uno statore il e un rotore 12 di un sensore inerziale, in particolare un giroscopio. Inoltre, sono formati i muri laterali 13 e il terminale di contatto elettrico 15. La struttura dello statore il e del rotore 12 presenta inoltre i fori passanti 18, attraverso i quali fluisce la chimica di attacco utilizzata per rimuovere lo strato sacrificale 36 sottostante, così da liberare lo statore il ed il rotore 12. L'attacco dello strato sacrificale 36 è eseguito mediante acido idrofluoridrico (HF) in fase vapore, o, in alternativa, mediante attacco umido ("wet etching") utilizzando una soluzione o miscela comprendente HF.

La fase di attacco in HF dello strato sacrificale 36 non danneggia lo strato di interruzione attacco 25, né penetra attraverso lo strato di interruzione attacco 25, come precedentemente illustrato. Pertanto, lo strato di supporto 22 e lo strato di supporto 35 non sono rimossi né danneggiati dall'attacco con HF dello strato sacrificale 36. Lo strato sacrificale 36 è, invece, rimosso completamente. Si ottiene in questo modo la fetta 100 mostrata in figura 14.

Gli strati di supporto 22 e di polisilicio 32 estendentisi in corrispondenza della seconda superficie 21b del substrato 21 possono essere rimossi o mantenuti, secondo necessità.

Ulteriori fasi di fabbricazione del sensore inerziale secondo la presente invenzione comprendono formare o disporre un cappuccio ("cap") 41 (analogo al cappuccio 19 di figura 6) al di sopra dei muri laterali 13. Le fasi di formazione del cappuccio 41 sono per sé note.

La figura 15 mostra un sensore inerziale 50 (in particolare un giroscopio o accelerometro) realizzato secondo le fasi precedentemente descritte con riferimento alle figure 7-13. Il sensore inerziale 50 comprende, in particolare, il substrato 21, 2 di silicio, avente 1 prima superficie 21a e la seconda superficie 21b, opposte tra loro; lo strato di supporto 22, di ossido di silicio (SÌO2), estendentesi sulla prima superficie 21a del substrato 21, in contatto con il substrato 21; lo strato di supporto 35 e (quando presente) lo strato 37, entrambi di ossido di silicio (SÌO2), in cui sono annegate le regioni di contatto elettrico 34a, 34b che si estendono a formare piste conduttive di polisilicio drogato N; lo strato di interruzione attacco 25, di ossido di alluminio (AI2O3)cristallizzato, formato come precedentemente descritto (in particolare con riferimento alla figura 9) ed estendentesi al di sopra dello strato di supporto 35; e strutture sospese mobili o semimobili in una o più direzioni (statore 11 e rotore 12).

Lo statore e il rotore 11, 12 sono in contatto elettrico con una rispettiva regione di contatto elettrico 34a e 34b, per ricevere i segnali di pilotaggio e inviare i segnali di rilevamento, secondo il funzionamento noto di un giroscopio sensore inerziale.

Il sensore inerziale 50 è, inoltre, alloggiato in un package che comprende muri laterali 13, estendentisi in modo da circondare lateralmente lo statore e il rotore 11, 12, ed isolati dalle regioni di contatto elettrico 34a, 34b mediante porzioni dello strato sacrificale 36; secondo una forma di realizzazione, i muri laterali 13 sono inoltre in contatto elettrico con il substrato 21 attraverso un contatto verticale 51 estendentesi attraverso lo strato sacrificale 36, strutturale 35, e di supporto 22. Inoltre, un cappuccio ("cap") 41 si estende al di sopra ed in contatto con i muri laterali 13. Il cappuccio ("cap") 41 e i muri laterali 13 sono accoppiati tra loro mediante materiale saldante 52, di tipo conduttivo oppure isolante a seconda delle necessità. In questo modo, si definisce una cavità 54 interna al package che alloggia e protegge statore 11, rotore 12 e in generale tutti gli elementi (parti mobili e fisse) che formano il sensore inerziale 50. Esternamente alla cavità 54 sono presenti uno o più pad o terminali conduttivi 15, elettricamente collegati alle regioni di contatto elettrico 34a, 34b per ricevere/alimentare segnali elettrici da/verso statore e rotore 11, 12.

Formando lo strato di interruzione attacco 25, secondo la presente invenzione, statore e rotore 11, 12 si estendono in contatto con regioni di contatto elettrico 34a, 34b prive degli svantaggi descritti con riferimento all'arte nota (si vedano le figure 5 e 6 esempio precedentemente descritte). I vantaggi sono particolarmente evidenti nel caso di un giroscopio, poiché la presenza di strutture mobili è causa di notevole stress per le strutture di supporto che sostengono le strutture mobili. Quanto qui detto è valido per qualsiasi tipo di dispositivo MEMS con parti in movimento, ad esempio accelerometri.

La figura 16 mostra un sensore inerziale 60 secondo una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione. Il sensore inerziale 60 è fabbricato secondo le fasi delle figure 7-14. A differenza del sensore inerziale 50 di figura 15, il sensore inerziale 60 non è provvisto di un package formato in forma integrata. In questo caso, non sono presenti i muri laterali 13. Invece, il sensore inerziale 60 presenta un ulteriore pad o terminale di contatto elettrico 61 accoppiato elettricamente al substrato 21 mediante un contatto verticale 62 estendentesi attraverso lo strato sacrificale 36, strutturale 35, e di supporto 22. Il contatto verticale 62 è realizzato in modo analogo a quanto descritto per il contatto verticale 51 di figura 15. Il terminale di contatto elettrico 61 è un terminale che fornisce una tensione di riferimento di terra ("ground reference voltage").

Secondo una ulteriore forma di realizzazione del sensore inerziale secondo la presente invenzione, non mostrata in figura, il contatto verticale 51 per accoppiare elettricamente i muri laterali 13 al substrato 21 non è presente.

Secondo una forma di realizzazione del sensore inerziale secondo la presente invenzione, i muri laterali 13 si estendono con continuità (senza interruzioni) attorno allo statore e al rotore 11, 12. Secondo una diversa forma di realizzazione del sensore inerziale della presente invenzione, i muri laterali 13 possono presentare interruzioni o aperture, a seconda delle necessità.

Le figure 17-20 mostrano fasi di realizzazione di un sensore inerziale secondo una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione.

Secondo questa ulteriore forma di realizzazione, si dispone una fetta 200 lavorata come già descritto per la fetta 100 con riferimento alle figure 7 e 8. Tali fasi non sono ulteriormente descritte, ed elementi comuni delle fette 100 e 200 sono indicati con gli stessi numeri di riferimento.

Con riferimento alla figura 17, si procede con fasi di formazione, al di sopra dello strato di supporto 35, di uno strato di interruzione attacco ("etch stop layer") 125 di ossido di alluminio (AI2O3). Lo strato di interruzione attacco 125 è formato secondo le fasi illustrate con riferimento allo strato di interruzione attacco 125 (si veda la descrizione della figura 9).

Secondo la forma di realizzazione di figura 17, lo strato di interruzione attacco 125 è selettivamente rimosso in corrispondenza della regione in cui, in fasi di fabbricazione successive, si realizza il terminale di terra in contatto con il substrato 21 e in corrispondenza delle regioni di contatto elettrico 34a, 34b. In altre parole, lo strato di interruzione attacco 125 si estende sulla fetta 200 al di sopra dello strato di supporto 35 in modo da coprire e proteggere (eventualmente ad eccezione della regioni di quest'ultimo che, in successive fasi di fabbricazione devono essere rimosse), ma non si estende completamente al di sopra delle regioni di contatto elettrico 34a, 34b. Eventualmente, possono essere previste zone di sicurezza, al confine tra le regioni di contatto elettrico 34a, 34b e lo strato di supporto 35, in cui lo strato di interruzione attacco 125 si estende anche al di sopra delle regioni di contatto elettrico 34a, 34b.

Quindi, figura 18, si procede con la formazione dello strato sacrificale 36, come descritto con riferimento alla figura 10. In seguito, si formano le trincee 63, 64 in corrispondenza della regione in cui si desidera formare il terminale di terra (trincea 63) e in corrispondenza delle regioni di contatto elettrico 34a, 34b (trincee 64). Le trincee 64 sono analoghe alle trincee 39 di figura 11 ma, per la loro formazione, non è necessario attaccare e rimuovere porzioni selettive dello strato di interruzione attacco 125 in quanto, come detto, esso non si estende sulle regioni di contatto elettrico 34a, 34b. Le trincee 64 sono dunque formate attaccando lo strato sacrificale 36 e lo strato di ossido 37 (se presente). La formazione delle trincee 63 e 64 può avvenire contestualmente o in fasi diverse, come già descritto precedentemente con riferimento alle trincee 38 e 39.

In seguito, figura 19, viene formato al di sopra dello strato sacrificale 36 e nelle trincee 63, 64 uno strato strutturale 140, in modo analogo allo strato strutturale 40 di figura 12. Lo strato strutturale 140 è, ad esempio, di polisilicio cresciuto epitassialmente. Lo strato strutturale 140 può essere lavorato secondo necessità, per formare strutture superficiali aventi una conformazione desiderata, in particolare per formare strutture libere di oscillare in una o più direzioni, proprie di ciascun sensore inerziale.

In particolare, come mostrato in figura 20, lo strato strutturale 140 è modellato ("shaped") in modo analogo a quanto già descritto con riferimento alle figure 4, 13 e 14, per formare uno statore il e un rotore 12 di un sensore inerziale 70, in particolare un giroscopio.

La struttura dello statore il e del rotore 12 presenta inoltre i fori passanti 18, attraverso i quali fluisce la chimica di attacco utilizzata per rimuovere lo strato sacrificale 36 sottostante, così da liberare lo statore il ed il rotore 12. L'attacco dello strato sacrificale 36 è eseguito mediante acido idrofluoridrico (HF) in fase vapore, o, in alternativa, mediante attacco umido ("wet etching") utilizzando una soluzione o miscela comprendente HF. In questo caso, l'attacco dello strato sacrificale 36 con HF non rimuove lo strato di supporto 35, in quanto esso è protetto dallo strato di interruzione attacco 125, né le regioni di contatto elettrico 34a, 34b in quanto 1'HF non rimuove il polisilicio.

Le fasi di formazione del sensore inerziale possono quindi proseguire come già mostrato e descritto con riferimento alle figure 15 o, in alternativa, con riferimento alla figura 16 (in quest'ultimo caso, i muri 13 di figura 20 non sono presenti) .

Da un esame delle caratteristiche del trovato realizzato secondo la presente invenzione sono evidenti i vantaggi che essa consente di ottenere.

Uno strato di interruzione dell'attacco formato come descritto secondo la presente invenzione è, in particolare, impermeabile all'acido idrofluoridrico (HF) e pertanto offre una protezione completa a strati sottostanti che possono essere danneggiati dall'acido idrofluoridrico. Inoltre mostra ottime proprietà di adesione a strati di ossido di silicio, ottime proprietà dielettriche ed elevata compatibilità con processi termici ad alta temperatura.

Evitando i problemi di attacco dell'ossido dello strato strutturale che si estende tra il substrato di silicio e i contatti elettrici di polisilicio come descritto con riferimento all'arte nota, è possibile ottenere strutture stabili e non soggette a rotture, incrementando l'affidabilità dei dispositivi così fabbricati .

Inoltre, la presente invenzione non richiede l'utilizzo di materiali costosi o di difficile lavorazione.

Altri vantaggi comprendono la riduzione della larghezza e del passo ("pitch") delle regioni di contatto elettrico 4 con conseguente ridimensionamento ("rescaling") del dispositivo o sistema finale; semplificazione del layout che non deve tenere conto delle dimensioni di "underetch" menzionate con riferimento all'arte nota; sensibile riduzione dei tempi di liberazione ("release") della struttura mobile che forma statore il e rotore 12, in quanto si deve rimuovere esclusivamente l'ossido dello strato sacrificale 36 (e non anche l'ossido dello strato strutturale sottostante) , con conseguenti benefici per quanto riguarda i costi di fabbricazione.

Un ulteriore vantaggio della presente invenzione risiede nel fatto che regioni protettive in nitruro di silicio, del tipo mostrato nelle figure 5 e 6 con il numero di riferimento 16, non sono necessarie. Infatti, secondo la presente invenzione, le regioni di contatto elettrico 34a, 34b sono protette dall'ambiente esterno mediante lo strato di interruzione attacco 25, 125. Questo porta il vantaggio di una riduzione dei costi del procedimento di fabbricazione .

Inoltre, si eliminano le parti sospese di polysilicio, potenzialmente fragili.

Inoltre, la richiedente ha verificato che lo strato 25, 125 di allumina (AI2O3) è uno strato conforme ("conformai layer") con bassa rugosità. In questo modo, la rugosità delle regioni di contatto elettrico 34a, 34 non viene alterata.

Risulta infine chiaro che a quanto qui descritto ed illustrato possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall'ambito di protezione della presente invenzione, come definito nelle rivendicazioni allegate.

L'utilizzo di uno strato di AI2O3, ottenuto come descritto con riferimento allo strato di interruzione attacco 25, 125 con finalità di protezione di strati sottostanti dall'acido idrofluoridrico è applicabile, in generale, per proteggere qualsiasi materiale soggetto ad essere rimosso o danneggiato durante fasi di attacco utilizzando acido idrofluoridrico (HF). Ad esempio, lo strato di supporto 22 e/o strutturale 35 precedentemente descritti possono essere di un materiale diverso dall'ossido di silicio, quali di nitruro di silicio (SiN), ossinitruri, ossidi drogati (BPSG, PSG), ecc.

Inoltre, le regioni di contatto elettrico 34a, 34b possono essere di un materiale diverso dal polisilicio. Secondo la forma di realizzazione delle figure 7-16, le regioni di contatto elettrico 34a, 34b possono essere di qualsiasi materiale conduttivo, anche attaccabile dall'acido idrofluoridrico (HF). Nel caso della forma di realizzazione secondo le figure 17-20, le regioni di contatto elettrico 34a, 34b possono essere di materiale conduttivi diversi dal polisilicio drogato, purché tale materiale non sia rimovibile mediante acido idrofluoridrico .

Inoltre, lo strato di interruzione attacco 25, 125 può essere formato da più di due strati intermedi sovrapposti di ossido di alluminio cristallizzato (comunque formati secondo il metodo precedentemente descritto).

Inoltre, le regioni conduttive 34a, 34b possono essere più di due, secondo necessità, o, alternativamente, può essere presente una sola regione conduttiva 34a o 34b.

Analogamente, le masse mobili il e 12 (statore e rotore nella particolare forma di realizzazione descritta) possono essere più di due, o, alternativamente, può essere prevista una sola massa mobile il o 12.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Metodo di fabbricazione di un sensore inerziale (50, 60, 70) comprendente le fasi di: - disporre un substrato (21) avente una prima e una seconda superficie (21a, 21b) opposte tra loro; - formare, al di sopra della prima superficie (21a) del substrato (21), un primo strato di supporto (22) di un primo materiale che può essere attaccato ("etched") o danneggiato mediante acido idrofluoridrico; - formare, al di sopra del primo strato di supporto (22), almeno una pista di interconnessione elettrica (34a; 34b); - formare, al di sopra del primo strato di supporto (22) e complanare a detta pista di interconnessione elettrica (34a; 34b), un secondo strato di supporto (35), di un secondo materiale che può essere attaccato ("etched") o danneggiato mediante acido idrofluoridrico; - formare, al di sopra del secondo strato di supporto (35) e della pista di interconnessione elettrica, uno strato di protezione (25, 125) di ossido di alluminio cristallizzato; - formare, al di sopra dello strato di protezione, uno strato sacrificale (36) di un terzo materiale che può essere attaccato mediante acido idrofluoridrico; - formare almeno una regione strutturale (11; 12) al di sopra di, ed in contatto con, lo strato sacrificale (36); - attaccare lo strato sacrificale (36) mediante una miscela comprendente acido idrofluoridrico, rimuovendo così selettivamente lo strato sacrificale (36) e rendendo la regione strutturale (il; 12) mobile al di sopra dello strato di protezione (25, 125).
2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui la fase di formare lo strato di protezione (25, 125) comprende: - formare un primo strato di ossido di alluminio mediante tecnica di deposito a strato atomico; - eseguire un processo termico di cristallizzazione del primo strato di ossido di alluminio, formando uno strato di protezione intermedio (25a); - formare un secondo strato di ossido di alluminio, mediante tecnica di deposito a strato atomico, al di sopra dello strato di protezione intermedio (25a); e - eseguire un processo termico di cristallizzazione del secondo strato di ossido di alluminio, completando così la formazione di detto strato di protezione (25, 125).
3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la regione strutturale (il; 12) è una massa mobile di un giroscopio o di un accelerometro.
4. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui formare lo strato di protezione (25) comprende inoltre formare lo strato di protezione (25) al di sopra della pista di interconnessione elettrica (34a; 34b) in modo tale da coprire completamente la pista di interconnessione elettrica.
5. Metodo secondo la rivendicazione 4, in cui formare detta regione strutturale (11; 12) include formare una porzione di detta regione strutturale (11; 12) estendentesi attraverso lo strato sacrificale (36) e lo strato di protezione (25) fino a raggiungere e contattare elettricamente la pista di interconnessione elettrica (34a; 34b) .
6. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-3, in cui formare lo strato di protezione (125) comprende inoltre formare lo strato di protezione (125) parzialmente al di sopra della pista di interconnessione elettrica (34a; 34b) , in modo tale da coprire parzialmente la pista di interconnessione elettrica.
7. Metodo secondo la rivendicazione 6, in cui formare detta regione strutturale (11; 12) include formare una porzione di detta regione strutturale (11; 12) estendentesi attraverso lo strato sacrificale (36) fino a raggiungere e contattare elettricamente la pista di interconnessione elettrica (34a; 34b) in corrispondenza di una porzione superficiale di quest'ultima non coperta dallo strato di protezione (125).
8. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la pista di interconnessione elettrica (34a; 34b) è di polisilicio drogato.
9. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti primo e secondo materiale sono scelti nel gruppo comprendente: ossido di silicio, nitruro di silicio, ossinitruri, ossidi drogati.
10. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto terzo materiale è scelto nel gruppo comprendente: ossido di silicio, ossidi drogati.
11. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 2-10, in cui le fasi di formare il primo e il secondo strato di ossido di alluminio sono effettuate in una camera di reazione e comprendono ciascuna: a)- riscaldare l'ambiente interno a detta camera di reazione ad una temperatura compresa tra circa 150°C e 400°C; b)- immettere, nella camera di reazione, vapori di H20 o 03; c)- immettere, nella camera di reazione, trimetilalluminio; d)- ripetere le fasi b) e c) fino a crescere uno strato di spessore compreso tra circa 10 nm e 60 nm.
12. Metodo secondo la rivendicazione il, comprendente inoltre, dopo la fase b) e la fase c), la fase e) immettere, nella camera di reazione, azoto.
13. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 2-13, in cui le fasi di eseguire un processo termico di cristallizzazione del primo e del secondo strato di ossido di alluminio comprendono ciascuna: - eseguire un trattamento termico rapido per un tempo compreso tra circa 10 secondi e 2 minuti ad una temperatura compresa tra circa 800 e 1100 °C; o - scaldare in un forno ("furnace") per un tempo compreso tra circa 10 minuti e 90 minuti ad una temperatura compresa tra circa 800 e 1100°C.
14. Sensore inerziale (50, 60, 70), comprendente: - un substrato (21) avente una prima e una seconda superficie (21a, 21b) opposte tra loro; - un primo strato di supporto (22), di un materiale che può essere attaccato ("etched") o danneggiato mediante acido idrofluoridrico, estendentesi al di sopra della prima superficie (21a) del substrato (21); - un secondo strato di supporto (35), di un materiale che può essere attaccato ("etched") o danneggiato mediante acido idrofluoridrico, alloggiante almeno una pista di interconnessione elettrica (34a; 34b); - uno strato di protezione (25; 125) di ossido di alluminio cristallizzato, estendentesi al di sopra del secondo strato di supporto (22) e della pista di interconnessione elettrica; e - almeno una regione strutturale mobile (11; 12), estendentesi al di sopra dello strato di protezione, elettricamente accoppiata alla pista di interconnessione elettrica (34a; 34b).
15. Sensore inerziale secondo la rivendicazione 14, in cui lo strato di protezione (25, 125) include un primo strato intermedio di ossido di alluminio cristallizzato ed un secondo strato intermedio di ossido di alluminio cristallizzato estendentesi al di sopra di, e in contatto diretto con, il primo strato intermedio.
16. Sensore inerziale secondo la rivendicazione 14 o 15, in cui la regione strutturale (il; 12) è una massa mobile di un giroscopio o di un accelerometro.
17. Sensore inerziale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 14-16, in cui lo strato di protezione (25) si estende al di sopra della pista di interconnessione elettrica (34a; 34b) e copre completamente la pista di interconnessione elettrica.
18. Sensore inerziale la rivendicazione 17, in cui la regione strutturale (il; 12) include una porzione di ancoraggio estendentesi attraverso lo strato sacrificale (36) e lo strato di protezione (25) fino a raggiungere e contattare elettricamente la pista di interconnessione elettrica (34a; 34b).
19. Sensore inerziale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 14-16, in cui lo strato di protezione (125) si estende parzialmente al di sopra della pista di interconnessione elettrica (34a; 34b) e copre una parte della pista di interconnessione elettrica.
20. Sensore inerziale la rivendicazione 19, in cui la regione strutturale (il; 12) include una porzione di ancoraggio che si estende attraverso lo strato sacrificale (36) fino a raggiungere e contattare elettricamente la pista di interconnessione elettrica (34a; 34b) in corrispondenza di una porzione superficiale di quest'ultima non coperta dallo strato di protezione (125).
21. Sensore inerziale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 14-20, in cui la pista di interconnessione elettrica (34a; 34b) è di polisilicio drogato.
22. Sensore inerziale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 14-21, in cui il primo e il secondo strato di supporto (22, 35) sono di un materiale scelto nel gruppo comprendente: ossido di silicio, nitruro di silicio, ossinitruri, ossidi drogati.