200532802 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明大體而言係關於半導體製造及微機電系統（MEMS) 之領域。更具體言之，本發明係關於用於減少梳形驅動裝 置内諧波失真之製造方法。 【先前技術】 電梳形驅動裝置係用於在微機電系統（MEMS)裝置中提 供移動或運動。例如，該等驅動裝置可用於其中經常需要 快速致動以有效量測及/或偵測運動及加速度2MEMs類型 之加速計、陀螺儀及慣性感應裝置之製造中。 在一典型梳形驅動裝置中，使用若干錨將一主體支撐於 -底層支撐基板之上方。可致動電耦接至該主體之一或多 個駆動兀件以便以一特定方式操縱該支撐基板上方之該主 體°在某些設計中’例如，該等驅動元件可包括若干交又 梳形指’其組態成使用靜電致動將電能轉換成機械能。 -種製造靜電梳形驅動裝置之方法一般自一石夕晶圓基板 絲。藉由在該晶圓基板上擴散或蟲晶成長實現一高度摻 (例:之層，接著使用—圖案化遮罩層及-合適之钱刻製程 成所1V B°seh型之深反應式離子㈣（drie))_該層以形 成所需要之微結構。接著， i士入、Ά 使用诸如陽極結合法之合適的 Μ過程將該㈣収晶圓結合至 撐基板可包括：若干凸自，…/層支掉基板。該支 支揮U ^ 〃將主體及㈣元件支撐於該 文保基板上方同時允許於1 矽構件之全t A 丁移動，及適用於連接至 丹1干之孟屬圖案。亦可於兮* °亥支撐基板上提供一或多個電 98558.doc 200532802 〇以里測由（例如）感應器之加速或旋轉引起之主體之上/ 下移動。接著，藉由-或多個非選擇性及選擇性钱刻製程 (例如’基於KOH及EDP之钱刻）移除該石夕基板晶圓，僅留下 圖案化之高度摻雜之石夕結構。 為了當裝置來回移動時均勻施加梳形裝置之力，經蝕刻 之結構之形狀或輪廓應盡可能均勻。該經蝕刻之結構之均 勻性係視若干因素而定’包括（例如）··相鄰部件之間之間 :;及所使用之臟製程之參數。由於钱刻趨向於在相鄰 部=之間具有相對較小之間隙之彼等位置處較慢，因此梳 形指之輪廓趨向於沿著其長度為不均勻，此歸因於由該等 梳形指之部分重疊所引起之變化間隙尺寸一 一胖p 8叫。此不均勻性可在該等梳形指相對於彼此進行移動時 導致電谷改變’從而在馬達驅動功率中產生不良的電諧 此等額外4波可減少該等梳形指所需要之動力，導致 在感應器輸出中存在較大能量耗散及雜訊。在某些狀況 下，該等梳形指之非線性輪廊可產生正交或面外運動，其 步生成感應器輸出中之雜訊。如此’在此項技術中需 要用於減少梳形驅動裝置内諧波失真之改良的製造方法。 【發明内容】 發明係關於用於減少梳形驅動裝置内諧波失真之掣造 方法。在本發明之一說明性方法中，可於一用於形成二 電梳形驅動裝置之晶圓基板之表面上成長或形成—諸 度摻㈣〇-)之石夕或其它合適的材衫晶層。可於該广声 上形成一界定若干梳形驅動元件及—或多個犧牲姓刻_ 98558.doc 200532802 區之圖案化遮罩層。可採用飯刻緩衝區以使相鄰部件之間 1隙更為均勻。可在需要產生均勻蝕刻輪廟之彼等位置 處或接近彼等位置處使用此等蝕刻緩衝區。在一些狀況 ^例如田疋位於一梳形驅動結構之相鄰指之間時，蝕刻 緩衝區之尺寸可相對較小。在其它狀況下，例如當亦需要 填入無需钱刻之區域内時，餘刻緩衝區之尺寸可較大。可 將該圖：蝕刻入該P、内且直至該底層基板處。 在一狀况下，可能難以在最終之晶圓溶解期間移除置 。i Urn動結構之相鄰指之間的相對較小之姓刻緩衝 =因此，且根據本發明之_些實_，可在晶圓結j t 月J移除，亥等相對較小之姓刻緩衝區，但此並非必需。因此， 在:些說明性實施例中，於圖案化p++層之後，可將晶圓浸 主古 ？之σ適的蝕刻劑中，且藉由（例如）蝕刻、漂洗及 清洗之組合充分底切且釋放該等相對較小之钱刻緩衝區。 ; 寸因此僅相對較小之蝕刻緩衝區得以充分底 切’且所有所需之部件及任何較大钱刻緩衝區（若存在）皆保 持附著至矽基板。 。使用諸如陽極結合法之合適的結合過程可將經餘刻之晶 圓基板之頂部結合至__底層支撐基板。—旦結合至該支揮 基板，則可將摻雜硼之㈣用作H終止層⑷心〇ρ)， 執行一最終背面钱刻製程以移除剩餘之晶圓基板。當在晶 因結合之前並未移除該等相對較小之钱刻緩衝區時，該最 終背面姓刻製程將釋放該等㈣緩衝區。在一歧狀況下， 可使用漂洗與清洗之組合來幫助自所得結構移除該等鞋刻 98558.doc 200532802 緩衝區。 、當使用犧牲蝕刻緩衝區時，犧牲蝕刻緩衝區可起到減小 或消除該等梳形驅動指之非重疊區域之間之該等相對較大 的間隙的作用。該等蝕刻緩衝區可形成於晶圓基板上之選 擇性區域處’以確保沿著該等梳形指之長度及/或在該等梳
形指之末端處的相對均句之㈣速率。在某些實施例中，L 例如’犧牲蝕刻緩衝區可用於在相鄰梳形指之側面之間提 供物θ”承。在蝕刻期間，此均勾間隙可減小可能沿著梳 形私之長度出現之蝕刻速率的差異。結果，為該等梳形指 提供較均勾之輪廓。結果，隨該等梳形指相對於彼此移動 所感應之電容力趨向於更為線性，此可實質上減少將電譜 波引入驅動系統中。 【實施方式】 應參看其中以相似方式將不同圖式中之相似元件編號之 圖式閱讀以下描述。無需按比例描繪之圖式描繪選定實施 例且並非意欲限制本發明之範疇。雖然說明了用於各種元 件之構造、尺寸及材料之實例，但熟習此項技術者將認識 到所提供之實例中之多個實例具有可利用之合適的替代。 圖1為一說明性先前技術之靜電梳形驅動裝置10之示意 圖八中5亥裝置10包括具有不均勻輪廓之若干梳形驅動元 件。梳形驅動裝置1〇(說明性地為一線性梳形驅動裝置）包括 第一梳形驅動構件12及第二梳形驅動構件14，每一構件均 以一相對方式形成於一玻璃支撐基板16上。雖然使用玻璃 支撐基板16，但預期該支撐基板16可由任何合適之材料或 98558.doc 200532802 材料體系製成。 4第‘形驅動構件12包括與耦接至該第二梳形驅動構 件14之右干杈形指2〇交又之若干梳形指μ。在圖1中所描繪 之特疋視圖中’出於明晰之目的僅展示了第一驅動構件12 及第一驅動構件14之一部分。然而應瞭解：除本文特定論 述之彼等組件以外，其它組件亦可安置於支撐基板工6上或 可安置於其上方。 在靜電致動期間，第一梳形驅動構件12組態成在支擇基 板16上方保持固定。第二梳形驅動構件丨條次自由地懸掛 於。亥支撐基板16上方，且組態成相對於第—梳形驅動構件 12來回移動。可在第二梳形驅動構件1 *與一錨u之間提供 一懸簧（suspended spring)22，其中該錨固定至該支撐基板 16。當驅動電壓經過零時，該懸扣將恢復力提供至第二 梳形驅動構件14。 具有連接至該第-梳形驅動構件12及該第K形㈣ 構件14之引線之外部A c電壓源（未圖示）可組態成將一電荷 傳遞至第一梳形指18及第二梳形指2〇，以感應其間之運 動。该電壓源可組態成輸出一時變電壓訊號以交變傳遞至 忒等梳形指18、20之該電荷，其與懸簧22協作引起第二驅 動構件14以一特定方式相對於第一梳形驅動構件12來回振 盈。 如圖1中可進一步看見，每一梳形指18、2〇均自一基底部 分24縱向延伸至其一末端部分％。在圖1中所描繪之說明性 先前技術之靜電梳形驅動裝置中，該等梳形指18、2〇以平 98558.doc •10· 200532802 灯方式對準，且組態成當由Ac電遷源賦能時相對於彼此縱 向移動。安置於每—側向相鄰之梳形指18、2〇之側面30之 間之重疊區域28形成-相對較小之_32，其足.μ例 如’ 1至2微米寬）從而感應該等梳形指18、20間之充足電 容。一相對較大間隙34(例如，7至9微米寬）依次於每一梳形 指18、20之間分隔非重疊區域。在致動期間，第二梳形指 20相對於第-梳形指18之移動引起在該重疊區域μ上之重 疊量隨著時間而改變 '然而，基於該等梳形指18、2〇之縱 向配置，於每一側向相鄰之梳形指18、2〇之間之該相對較 小之間隙32保持恆定。 通常使用-經㈣之⑪晶圓基板來形成所f要之驅動元 件、且接著藉由陽極結合法、黏著劑或其它合適之結合方 法將其結合至底層支撐基板16，從而實現先前技術之靜電 梳形驅動裝置之製造。常藉由_組態成執行B_h型之氣 體轉換深反應式離子蝕刻製程（DRIE)之電漿蝕刻工具形成 分隔該等各種梳形指18、20之該等間隙32、34。 形成具有均勻輪廓之梳形驅動元件之DRIE製程之效率 部分地係視該DRIE製程之蝕刻速率而定。該蝕刻速率通常 得以最佳化以沿梳形指1 8、2〇之間之最小間隙32提供一均 勻輪廓。如圖1中之虛線所指示，例如，增加量之側向餘刻 通常沿著該等梳形指18、20之側面30在其中隔間相鄰梳形 指1 8、20之間隙大於最小間隙32之彼等區域處出現。另外， 增加量之側向蝕刻通常在每一梳形指18、2〇之末端部分26 上出現，導致該等末端部分26具有不均勻之輪廓。 98558.doc 200532802 圖2為一橫向截面圖，其展示沿圖^中之線2奴梳形指20 中之一者之輪庵。如圖2中所+ 4去 Η中所不，梳形指20之垂直蝕刻 趨向於不對稱，且沿著該等側面3〇朝向梳形指2〇之底部： 面36所出現之蝕刻量大於其頂部表面38處之蝕刻量。結 果’梳形指20之底部表面36之寬度％趨向於小於頂部表： 38之寬度W2。該梳形指2()之此底切部分地歸㈣溝槽 何形狀及尺寸。在每—㈣週期期間，較高DR職刻速率 以垂直及側向方式皆可移除較多石夕，此係由於蝕刻相位有 些各向同性。結果’該等梳形指18、2G之輪摩趨向於沿著 八長度而更加不均句’在無減小間隙且從而減小#刻速率 之直接相鄰之結構的彼等區域處具有—大致較大之底切輪 廓。 网 在運作期間，在該等梳形指丨8、2〇上施加一時變電訊號， 每-側向相鄰之梳形指18、2〇之長度感應一相反電 何。此時變電荷產生-動力，該動力引起該等梳形指18、 2〇相對於彼此來回移動。然而，隨該等梳形指18、20相對 ;彼此移動’沿著該等梳形指i 8、之長度的不均勻輪廊 感應電容中之—非線性改變，其導致將㈣波失真引入馬 達驅動功率中。此將諧波引入該驅動功率中可增加以所需 要之頻率靜電致動移動構件所需之能量的量，且可增加控 制移動所必乾之驅動電子之複雜性。在一些情況下，該等 杬形扎1 8、20之不均勻輪廓可導致正交或面外運動，從而 在感應器輸出中生成更多雜訊。 現參看圖3 ’其說明根據本發明之一說明性實施例之一靜 98558.doc -12- 200532802 電梳形驅動裝置40。梳形驅動裝置4〇(說明性地為一線性類 型之梳形驅動裝置）包括一第一梳形驅動構件42及一第二 梳形驅動構件44，每一構件均以相對方式形成於一底層支 撐基板46之頂部上。該第一梳形驅動構件“可包括與耦接 至該第二梳形驅動構件44之若干梳形指5〇交又之若干梳形 指48。雖然圖3中未展示，但類似於上文所描述，亦可提供 一懸女以當驅動電壓經過零時產生一恢復力。 該等梳形指48、50可組態成以類似於上文所描述之該等 梳形指18、20之方式運作。在某些實施例中，例如，可將 方波、正弦波或任何其它合適之時變Ac電壓訊號施加至該 等梳形指48、50，從而引起該等梳形指48、5〇以所需要之 方式在該底層支撐基板46上方相對於彼此來回移動。雖然 圖3中特定說明一線性類型之梳形驅動裝置，但應瞭解，該 等梳形驅動構件42、44及相關聯之梳形指48、5〇可組態成 以一些其它所需要之方式移動。例如，梳形驅動裝置可 包含一旋轉型梳形驅動裝置，其具有一類似於pCT國際申 請案第PCT/US01/26775號中所描述之組態，該案之全文以 引用的方式併入本文中。 為減少由該等梳形指48、50之輪廓中之不均勻所引起之 諧波失真，可使用一或多個犧牲蝕刻緩衝區形成梳形驅動 裝置40。在圖3中所描繚之示意圖巾，例如，展示了在與該 等梳形指48、50相鄰之選擇性位置處之若干犧牲姓刻緩衝 區52。如下文相對於圖6冬611以更詳細方式論述之，在製造 過程期間’此等餘刻緩衝區52可用於使可引起該等梳形指 98558.doc 13 200532802 48、50之輪廓不均勻之相鄰結構之間的相對較大間隙最小 化。如虛線所指示，稍後在蝕刻缓衝區移除過程中，移除 該等犧牲餘刻緩衝區52，留下類似於上文相對於圖1所論述 之一完好結構。 在說明性實施例中，該等犧牲蝕刻緩衝區52可具有一大 體上為矩形之形狀，其界定第一及第二相對側面54與第一 及第一相對末端56。所採用之犧牲蝕刻緩衝區52之規格尺 寸可視該等梳形驅動指48、5〇之尺寸及相對間隔及該等梳 A指48、5 0與其它相鄰結構（例如，每一梳形驅動構件、 44之該等前端62、64)之間之距離而變化。該等犧牲蝕刻緩 衝區52可置放於該等梳形指48、5〇之非重疊區域内，且可 將尺寸定為：使得犧牲蝕刻緩衝區52之第一及第二相對側 面54大體上平行且與各側向相鄰之梳形指48、5〇之側面58 相鄰。 形成於犧牲钱刻緩衝區5 2之一或兩個侧面5 4之間之一第 一變乍之間隙（narrowecj gap)66可用於匹配沿著不存在指 重疊之梳形指48、50之側面58的蝕刻速率。為了沿著該等 梳形指48、50之長度提供更均勻之輪廓，可使得該第一變 窄之間隙66近似於正常存在於梳形指48、5〇之重疊區域之 間之固定寬度的間隙66。在某些實施例中，例如，該第一 變窄之間隙66可具有約!至2微米之寬度，類似於間隙“之 寬度。然而應瞭解，該第一變窄之間隙66不必限於該尺寸。 該等犧牲餘刻緩«52亦可定尺寸為形成一位於該等梳 形指48、50之末端58與該等犧牲蝕刻緩衝區“之末端％之 98558.doc 14 200532802 間的第二變窄之間隙70。可使得該第二變窄之間隙70近似 於存在於該等梳形指48、50之重疊區域間之間隙66。在某 些實施例中’例如，該第二變窄之間隙70可具有約1至2微 米之寬度，類似於間隙66之寬度。如同該第一變窄之間隙 66—般’該第二變窄之間隙7〇減小可在梳形指48、5〇之末 端6 0上出現之餘刻差異速率。 圖4為沿圖3中之線4-4之該等梳形指50中之一者之橫向 截面圖。如圖4中所示，由於出現於梳形指50之底部表面72 處之蝕刻量與出現於頂部表面74處之蝕刻量相等，因此該 梳形指50之輪廓大體上對稱。藉由於該等梳形指48、5〇之 側面56相鄰處採用犧牲蝕刻緩衝區52，可減小及/或消除底 切之作用。結果，該等經蝕刻之梳形指48、5〇的側面56趨 向於在定向成大體上垂直，且在梳形指5〇之整體厚度上具 有一更為均勻的寬度W。 圖5為一展示沿圖3中之線5·5之該等梳形驅動指5〇及犧 牲钱刻緩衝區52中之一者之輪廓的縱向截面圖。如圖5中所 不，犧牲蝕刻緩衝區52可定位成與梳形指5〇及第一梳形驅 動構件42之前端62側向相鄰且在一線上。犧牲蝕刻緩衝區 52之一末端56可與梳形指5〇之末端6〇隔開一距離，從而形 成上文論述之第二變窄之間隙7〇。若需要，則亦可提供安 置於第一梳形驅動構件42之前端60與犧牲蝕刻緩衝區“之 相對末端56之間的一類似尺寸之第三變窄之間隙％，以匹 配沿著梳形驅動構件42之該等前端60、62的蝕刻速率。 在某些實施例中，可使得由犧牲蝕刻緩衝區52形成之第 98558.doc -15- 200532802 一交乍之間隙70及第三變窄之間隙76近似於安置於該等梳 形私48、5 0之相鄰側面58之間之間隙66。在一說明性實施 例中’例如，該第二變窄之間隙7〇及該第三變窄之間隙％ 可具有約1至2微米之寬度，類似於間隙66所提供之寬度。 糟由在此等位置處提供一恆定間隙寬度，可進一步控制該 等梳形指48、50之末端6〇處及在該等梳形驅動構件42、料 之刖端62、64處之餘刻速率。 雖…；圖3-5中所展示之該說明性實施例描繪了具有沿著 其長度大體上為矩形形狀之蝕刻緩衝區，但應瞭解，視所 採用之梳形驅動裝置的特定類型而$，該等姓刻緩衝區可 採取其它所需要之形狀。例如，在—利用f曲梳形指之旋 轉型梳形驅動裝置中，可使得_刻緩衝區沿著其側面 中之-或多者採取-彎曲形狀，以沿著梳形指之長度提供 句勻間隙：同本文之其它實施例一般，犧牲蝕刻緩衝 區可用於匹配無直接相鄰結構之彼等區域處的蝕刻速率， 從而導致較少底切該等梳形指。 梳形驅動裝置4G之運作類似於上文相對於上述先前技術 之靜電梳形驅動裝置H)論述之運作。可將—時變電訊號施 加至梳形指48、50’以沿著每一側向相鄰之梳形指之長度 感應使該等梳形指48、5G朝向彼此移動之相反電荷。該電 訊號可為變化的’以使得該等梳形指48、5()以所需要^方 式相對於彼此來回振盪。在某些實施例中，例如，—組緣 成輸出一方波電壓訊號之外部AC電壓可用於使梳 48、50相對於彼此來回地往復運動。在其它實施例令^ 98558.doc -16 - 200532802 使用一正弦波。 圖6 A _ 6 Η為使用一或多個犧牲姓刻緩衝區製造梳形驅動 裝置之-說明性方法的示意圖。出於明晰之目#，此等圖 式展示-梳形指112、-#刻緩衝區⑽及_梳形织1〇。立 意指6Α·㈣之截面代表—類似於圖3之梳形驅動。開始參 看圖6Α，提供-具有第—表面8〇及第二表面Μ之晶圓Μ作 為一犧牲基板，稍後藉由一蝕刻製程將其移除。可使用諸 如微遮罩之半導體製造技術由能夠經触刻之任何數量之合 適材料形成該晶圓78。雖_通常為最普遍使用之晶圓二 料，但熟習此項技術者應瞭解：若需要，則亦可使用諸如 鎵、砷化物、冑、玻璃或其類似物之其它合適材料。 如圖6Β中之-第二步驟所示，可在晶圓78之第一表面 上成長或形成-摻㈣之㈣84。在—些實施例中，例如， 蟲晶層84之構建包括—重摻㈣之蟲晶成長單晶石夕層。若 需要，則諸如銦m之其它摻雜物亦可用於形成該蟲 晶層84。在使用中，包含於成長或形成之蟲晶層84中之摻 雜物（例如硼）在補後之製造步驟中可用作蝕刻終止層，以促 進晶圓78之移除，僅留下相對較薄之蟲晶層84以形成梳形 驅動裝置之各種梳形驅動元件。 在一些狀況下，第一蟲晶層84内之相對較高之摻雜物濃 度可引起晶圓78内之内在拉伸應力。此等内在拉伸應力可 導致晶圓78足夠彎曲或凹進致使晶圓之處理不可實行。為 ，小化由僅在晶圓78之-側上成長蟲晶層84所引起之晶圓 彎曲，且在一說明性實施例中，可在晶圓78之第二表面82 98558.doc -17- 200532802 第一羞晶層84 晶圓7 8基板係 形成該晶圓78 成長或形成一弟二蟲晶層86以用於平衡由 所賦予晶圓78之應力。如圖6B中所示，所得 夾於摻雜硼之矽的相對層84、86之間，從而 之一底面90及一頂面88。 圖6C說明另一製造步驟，其涉及於第_蟲晶層84之頂面 以上使用一光罩頂蓋層92。可使用諸如光微影術之合適製 程圖案化該頂蓋層9 2以形成梳形驅動裝置之所需元件及其 它所需組件。使第一磊晶層84之頂面88曝露於周圍環境中 之若干通道94、96可允許蝕刻劑向下流動穿過該第一磊晶 層84且流至該晶圓78之第一表面8〇上。 在圖6C中所描繪之特定視圖中，頂蓋層^包括一第一遮 罩區域98 ’其可用於界定（例如）圖3中所料之犧牲姓刻緩 衝區中之一者。可使該第一遮罩區域98與頂蓋層％之第二 遮罩區域100及第三遮罩區域職】關，該第二遮罩區域 1〇〇及該第三遮罩區域1()2可用於（例如）界定圖3中所說明之 梳形指48、5〇中之每一者的結構。 磊晶層84及晶圓基板78以界定梳形驅 圖6D說明蝕刻第一 一遮罩區域98防止頂蓋層92正 動裝置之梳形驅動元件及蝕刻緩衝區之步驟。視周圍空氣 中之氣體組份及所應用之RF功率而定，使用一諸如深反應 式離子蝕刻（DRIE)之合適蝕刻製程，可穿過第一磊晶層以 且在-些狀況下可在晶圓78之頂部纟面8()内形成若干^槽 104、106。在触刻製程期間，帛一蠢曰曰曰層84上方存在之^ 從而形 下方之材料的移除 遠第一遮罩區域lQ〇 成一#刻緩衝區1 0 8。以類似之方式 98558.doc -18- 200532802 及該第三遮罩區域102防止頂蓋層92下方之材料的移除，從 而形成由該等溝槽1 G 4、1 G 6與㈣緩衝區間隔開之若干梳 形指112及梳形錨11〇。 因為通常使該蝕刻劑最佳化以用於相鄰指48、5〇之間之 間隙或間隔，所以當該蝕刻劑行進穿過該等通道94、96(圖 6C)形成該等溝槽104、106時，所存在之蝕刻緩衝區1〇8匹 配該溝槽之寬度，且有助於確保011任製程中所使用之反應 物物吳之消耗大體上均勻。結果，由於出現於該等溝槽 104、106之頂部處之蝕刻量與底部處相等，溝槽1〇4、ι〇6 之垂直蝕刻輪廓大體上成線性。一旦該等溝槽丨〇4、i 〇6已 形成，則以一方式剝離該頂蓋層92 ,留下經蝕刻之第一磊 晶層84與晶圓78完好地用於進一步之處理。 在一些狀況下，可能難以在最終之晶圓溶解期間移除置 放於梳形驅動結構之相鄰指之間的相對較小之蝕刻緩衝 區。在晶圓結合前未移除相對較小之梳形蝕刻緩衝區之狀 況下所進行之測試展示：蝕刻緩衝區會變得黏滞於完工之 裝置的區域内，在該等區域内，難以移除該等蝕刻緩衝區 且在一些狀況下事實上不可能移除該等蝕刻緩衝區。此問 題一般不影響較大蝕刻緩衝區，因為其太大而不會變得輕 易得以截留或停滯。所截留之蝕刻緩衝區可引起實質上的 良率損失。因此，且根據本發明之一些實施例，可在晶圓 結合之前移除相對較小之梳形蝕刻緩衝區，但此並非必需。 圖6E說明在晶圓結合之前自裝置之梳形驅動部分移除該 等相對較小之蝕刻緩衝區108的可選步驟。可於溫度範圍之 98558.doc -19 - 200532802 較低端（即，在約100它下）使用一選擇性蝕刻劑（例如，可購 自 Massachusetts DanverSiTransene c〇mpany之各向異性 之基於乙二胺之蝕刻劑！^£ 3〇〇_s (EDp_s))，經過一合適時 段（例如20分鐘）以完全底切該等相對較小之蝕刻緩衝區，從 而在蝕刻緩衝區108下形成一淺穴114，且導致該等蝕刻緩 衝區自由漂浮離開。在此過程中，亦可完全底切梳形指 112,但因為其附著至較大部件（圖3中之42、44)，所以其可 保持完好。雖然在該說明性實施例中使用EDp，但應瞭解 任何合適之選擇性蝕刻程序均可用於底切及釋放該等相對 較小之蝕刻緩衝區。 在大多數狀況下，並非所有該等相對較小之蝕刻緩衝區 108在EDP蝕刻製程期間將完全脫離其在矽晶圓上之位 置。因此，至少在此等狀況下，可能需要進一步之移除增 強步驟。用於移除EDP殘渣之漂洗（例如，使用去離子水 H2〇)之溢流漂洗）將移除所釋放之蝕刻緩衝區ι〇8中之一 些。但在大多數狀況下，完全移除可能需要一更具侵钱性 之清洗過程。 在圖6F中所描繪之一說明性移除步驟中，例如，可使用 一聲學清洗過程幫助自周圍結構釋放蝕刻緩衝區丨〇8。在該 說明性實施例中，可將所形成之梳形驅動裝置結構浸沒於 一含有諸如去離子（DI)水之合適流體的浸泡劑126中。可在 該浸泡劑126内啟動一能夠產生音速壓波之聲源124(例 如’壓電轉換器），從而以聲學方式清洗梳形驅動裝置之各 種結構。如圖6F中所示，例如，自轉換器124發出之聲學能 98558.doc -20- 200532802 里可用於授動圍繞蝕刻緩衝區108之流體，導致該等蝕刻緩 種ί區1 (1R、、渔、、令、右： /nW予進入周圍流體中。若需要，則隨該清洗步驟之 後進行DI水漂洗及乾燥循環。 在某些實施例中，聲源124可組態成使用百萬週波超音波 /月洗過程來清洗該結構及/或幫助釋放蝕刻緩衝區1 08，該 百萬週波超音波清洗過程利用約400 KHz至1.2 MHz範圍内 相對較低月b里的音速壓波〇〇nic pressure waves)。類似於 諸如超音波清洗法之其它清洗技術，百萬週波超音波清洗 法係基於4八（ac〇Ustical ⑻i⑽）原理。然而，與超音波 清洗法相對比，百萬週波超音波清洗法產生顯著較小之氣 泡從而導致内爆時釋放較低之能量，對於經受此過程之 表面ie成很少損傷或無損傷。在一些實施例中，可將含有 右干表面活性添加劑之Summaclean sc_15之溶液添加至浸 泡州126中，以協助移除結構内之姓刻緩衝區i⑽且限制其 再沈積。雖然百萬週波超音波清洗法由於其可溫和清洗結 構之能力而-般受到青睞，但應瞭解·若需要，則亦可利 用其它合適之清洗過程。 圖6G說明將圖印之該經蝕刻之晶圓”結合至一底層支 樓基板122的步驟。在—些說明性實施例中，底層支撐基板 122可由可用於使梳形驅動裝置之各種組件電絕緣之合適 之介電材料形成。在某些實施例中，例如，該底層支撐基 板122可由諸如Pyrex⑧c〇rning 774〇型號的合適之玻璃材料 形成。 安置於底層支撐基板122之頂部表面118上方的一或多個 98558.doc 200532802 金屬電極120及導電跡線（未圖示）可用於提供與梳形驅動裝 置之各種感應元件的電連接。可使用熟習此項技術者所熟 知之技術形成金屬電極122。在某些實施例中，例如，藉由 使用合適之濺鍍或蒸鍍製程及光微影術及蝕刻或起離技術 將金屬顆粒（例如鈦、鉑、金等）濺鍍或蒸鍍於頂部表面ιΐ8 上可形成該等金屬電極122。 該底層支撐基板122可進一步包括自頂部表面118向上延 伸之一或多個凸台116。藉由蝕刻去除底層支撐基板122之籲 頂部表面11 8的一部分且完好地留下凸台丨丨6之材料可形成 凸台116。或者，可藉由自頂部表面118累積材料形成凸台 116。在任一實施例中，凸台116可組態成以容許自由移動 之方式’將該等梳形驅動構件支撐於頂部表面U8上方。 一旦電極、導電跡線、支撐件及其它所需要之元件已形 成於底層支撐基板122上，則接著翻轉或倒置圖吒中大致描 繪之經姓刻之晶圓78，使得該經钱刻之晶圓78的頂面Μ定 位於孩等凸台116之頂部上，從而懸於底層支撐基板⑵之春 頂邛表面11 8之上。接著，使用諸如陽極結合法之合適結合 製私’將經㈣之晶圓78與底層支撐基板122結合在一起， =，以高溫（例如，脈鮮c)加熱該等兩個基板，且接 "藉由將|荷施加至該等兩個構件而將其化學結合在一 起。若需要’則諸如熱融黏結、黏合劑等之其它合適之結 合方法亦可用於將該等兩個構件結合在一起。 圖6H說明可用於制# u
用於梳形驅動裝置之最終步驟。如圖6H 中所說明，移除了第—石 弟一猫晶層86及經蝕刻之晶圓78之剩餘 98558.doc -22- 200532802 部分’完好地留下懸於底層支撐基板丨22之頂部表面1丨8上 的重換雜侧之微結構。藉由使用諸如晶圓研磨或基於KOH 蝕刻之非選擇性製程與不會侵蝕或不會嚴重侵蝕高度摻雜 硼之矽的選擇性製程之組合可實現晶圓78之移除。在某些 實施例中’例如，使用一工業標準研磨製程可移除第二磊 晶層及基板78中之大部分，留下該基板78之足以不會碰撞 圖案化磊晶層之部分。接著，可使用一各向異性之基於乙 二胺之蝕刻劑（例如，可購自MassachuseUs以心⑽之
Transene CompanyiPSE 3〇〇 F)經過移除任何剩餘之材料 之合適時段來選擇性地移除殘餘的矽。然而應瞭解··任何 數量之合適摻雜選擇性蝕刻程序均可用於移除殘餘之晶圓 材料。 在一些狀況下，並非所有剩餘之蝕刻緩衝區（例如，較大 蝕刻緩衝區）在蝕刻製程期間將完全脫離其在經結 ^ 曰日
圓上之位置，且可能需要進一步之移除增強步驟。用於移 除EDP殘逢之漂洗（例士口，使用去離子水⑼则）之溢流漂 洗）將移除任何釋放之蝕刻緩衝區中之一些。但在一些狀況 下，το全移除可能需要一更具侵蝕性之清洗過程。 在類似於圖6F中所騎之步驟的—說明性移除步驟中 例如，可使用-聲學清洗過程幫助自周圍結構移除釋放 蝕刻緩衝區。可將經結合之梳形驅動裝置結構浸沒於一 有諸如去離子（DI)水之合適流體的浸泡劑126中。可在該 泡m⑽啟動-能夠產生音速壓波之聲源124(例如，廢 轉換态)’攸而以聲學方式清洗梳形驅動裝置之各種結構 98558.doc -23- 200532802 如圖6F中所示，例如，自轉換器124發出之聲學能量可用於 攪動圍繞蝕刻緩衝區之流體，從而導致該等蝕刻緩衝區漂 洋離開進入周圍流體中。若需要，則可隨該清洗步驟之後 進行一 DI水漂洗及乾燥循環。 在某些實施例中，聲源124可組態成使用百萬週波超音波 清洗過程來清洗該結構，該百萬週波超音波清洗過程利用 約400 !〇^至丨.2 MHz範圍内之相對較低能量的音速壓波。
類似於諸如超音波清洗法之其它清洗技術，百萬週波超音 波清洗法係基於聲穴原理。然而，與超音波清洗法相對比， 百萬週波超音波清洗法產生顯著較小之氣泡，從而導致内 爆時釋放較低之能量，對於經受此製程之表面造成很少損 傷或無損傷。在一些實施例中，可將含有若干表面活性添 加劑之s_aclean sc·i5的溶液添加至浸泡劑126中，以協 助移除該結構内類似於⑽之㈣緩衝區且限制其再沈 積。雖然百冑週波超音波清洗*由於其可溫和清洗結構之υ
能力而-般受到青睞’但應瞭解：若需要，則亦可 它合適之清洗過程。 /、 畜在晶圓結合前未移除相對較小之㈣緩衝區時，^ 背面钱刻製程將釋放該等相對較小之㈣緩衝區… 在任何較大之㈣緩衝區，則連同任何較大之#刻㈣ 同釋放。如上所述，若需要， 人 而戈貝彳可使用漂洗與清洗之 -以幫助自所得結構移除此等蝕刻緩衝區。 已如此描述了本發明之若+誊 ,^ 之右干貫施例，熟習此項技術者 易瞭解·可在屬於附加於本 石 不文之申凊專利範圍之範疇内 98558.doc -24- 200532802 造及使用其它實施例。上文之描述中已陳述了本文獻所覆 蓋之本發明的大量優點。應瞭解：本揭示案在許多方面僅 為次明性的。可對細節、特別是關於部件之形狀、尺寸及 配置作出修改而不超出本發明之範_。 【圖式簡單說明】 圖1為一說明性先前技術之靜電梳形驅動裝置的示意 圖，其中該裝置包括具有不均勻輪廓之若干梳形驅動元件； 圖2為一展示沿圖1中之線2·2之梳形指中之一者之的輪 廓之截面圖； 圖3為根據本發明之一說明性實.施例之靜電梳形驅動裝 置之示意圖； 圖4為沿圖3中之線4-4之該等梳形指中之一者之橫向截 面圖； 圖5為沿圖3中之線5_5之該等梳形指及犧牲蝕刻緩衝區 中之一者之縱向截面圖；及 圖6Α-6Η為利用一或多個犧牲蝕刻緩衝區製造梳形驅動 裝置之一說明性方法之示意圖。 【主要元件符號說明】 10 ' 40 靜電梳形驅動裝置 2、4、5 線 12、42 14、44 16 、 46 、 122 第一梳形驅動構件 第二梳形驅動構件 底層支樓基板 18、48、20、50、112 梳形指 98558.doc -25- 200532802 22 懸簧 23 、 110 錫 24 基底部分 26 末端部分 28 重疊區域 30 、 58 、 56 側面 32 、 34 、 66 、 70 、 76 間隙 36 38 52 、 108 54 56 58 60 62 64 72 74 78 80 82 84 86 梳形指20之底部表面 φ 梳形指20之頂部表面 犧牲蝕刻緩衝區 第一及第二相對側面 第一及第二相對末端 梳形指48、50之側面 梳形指50之末端，第一梳形驅 動構件42之前端 梳形驅動構件42之前端 籲 梳形驅動構件44之前端 梳形指50之底部表面 梳形指50之頂部表面 晶圓 第一表面 第二表面 蟲晶層 第二磊晶層 98558.doc -26- 200532802 88 頂面 90 底面 92 頂蓋層 94、 96 通道 98 第一遮罩區域 100 第二遮罩區域 102 第三遮罩區域 104 > 106 溝槽 114 淺六 116 凸台 118 底層基板122之頂部表面 120 金屬電極 124 聲源/轉換器 126 浸泡劑 W、 W!、W2 寬度 98558.doc -27-