TW201241923A - MEMS device having variable gap width and method of manufacture - Google Patents

MEMS device having variable gap width and method of manufacture Download PDF

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TW201241923A
TW201241923A TW101105133A TW101105133A TW201241923A TW 201241923 A TW201241923 A TW 201241923A TW 101105133 A TW101105133 A TW 101105133A TW 101105133 A TW101105133 A TW 101105133A TW 201241923 A TW201241923 A TW 201241923A
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sensing plate
dielectric layer
structural
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Andrew C Mcneil
yi-zhen Lin
Lisa Z Zhang
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Freescale Semiconductor Inc
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Description

201241923 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明大體上係關於微機電系統（MEMS)裝置。更具體 言之’本發明係關於製造在懸置微結構與下伏組件之間具 有可變隙寬的MEMS裝置。 【先前技術】 微機電系統（MEMS)裝置廣泛地用於諸如汽車、慣性導 引系統、家用電器、用於多種裝置之保護系統及許多其他 工業、科學及工程系統之應用中。此等MEMS裝置用以感 測諸如加速度、壓力或溫度之物理條件且用以提供表示所 感測之物理條件之電信號。 歸因於電容性感測MEMS設計之小的大小及對低成本大 量生產之適用性，非常需要電容性感測MEMS設計以用於 在南加速度環境中及在小型化裝置中操作。習知MEMS電 谷性感測器操作以使得以可撓方式安裝之震動質量塊（亦 稱為計測質量塊）藉由經感測之性質（例如，加速度）而可在 至少一方向上偏轉。計測質量塊之偏轉導致連接至計測質 里塊之差動電路的電容之改變。電容之此改變為經感測之 性質的度量。 圖1展示先前技術MEMS裝置20之部分的側視圖。在此 實例中，MEMS裝置20為具有「蹺繞板或… 叫」組態之雙層電容性傳感器。此通常利用之傳感器類 型在基板26上方使用在2軸加速度（藉由箭頭24表示）下旋轉 可移動叶測質量塊22或板。因為旋轉軸線28偏移以使得 J61870.doc 201241923 計測質量塊2 2之一端重於另一端’所以發生此旋轉。加速 度計結構可量測計測質量塊22與相對於旋轉軸線28對稱定 位之兩個感測板30及32之間的藉由Ci(SIG)及C2(SIG)表示 之兩個相異電容，以便判定差動或相對電容。間隙34形成 於計測質量塊22與感測板30及感測板32中之每一者之間以 提供用於計測質量塊22繞旋轉軸線28旋轉之空間及指示z 軸加速度24之電容的後續量測。在所說明實施例中，間隙 3 4有時被稱為「z間隙」，此係因為間隙3 4在處理期間形成 於結構材料之多個層之間且因此在相對於基板2 6之平面外 方向上。 【發明内容】 本文中所描述之實施例包含一種具有增強之雜訊減小及
減小之阻尼的微機電（MEMS)裝置以及用於產生該MEMS 裝置之方法《該方法在一可移動微結構與一基底基板結構 之選定下伏部分之間產生一可變隙寬。此隙寬係有利地形 成為在該MEMS裝置之感測區處較小且在該MEMS裝置之 非感測區處較大，以便產生一所要感測電容，同時減小寄 生電容及阻尼。該方法為現有MEMS製造程序之一調適。 因此可—g地實施該方法以產生高效能且低成本之 MEMS裝置架構。 【實施方式】 的詳細描述及申請專利範 中類似參考數字遍及諸圖 可藉由參考在結合諸圖考慮時 圍得到本發明之較全面理解，其 指代類似項目。 16l870.doc 201241923 本發明之實施例給出具有增強之雜訊減小及減小之阻尼 的微機電系統（MEMS)裝置以及用於產生該MEMS裝置之 方法。該方法在MEMS裝置之基底基板結構與微結構之間 產生可變隙寬。此隙寬係有利地形成為在MEMS裝置之感 測區處為小的且在MEMS裝置之非感測區處較大，以便產 生所要感測電容’同時減小寄生電容及阻尼。該方法為現 有MEMS製造程序之調適。因此’該方法之實施可產生高 效能且相對低成本之MEMS裝置架構。 圖2展示根據一實施例之MEMS裝置40之側視圖。MEMS 裝置40包括基底結構42及懸置於基底結構42上方之呈可移 動計測質量塊44之形式的微結構。所說明之memS裝置40 為經組態以偵測z軸加速度24之加速度計。然而，本發明 之原理可適用於許多其他MEMS裝置，諸如迴轉儀、微致 動器、壓力感測器、開關等。 基底結構42包括基板48，該基板48具有形成於基板48之 頂表面52上的第一介電層（例如，氧化物層5〇)。第一結構 層54形成於氧化物層5〇上，且第二介電層（例如，絕緣層 5 6)形成於.第一結構層54、氧化物層5〇及/或基板48之頂表 面52的至少一部分之上。在一實施例中，第一結構層“經 形成以界定第-感測板5 8及第二感測板6 〇。帛—感測板5 8 及第二感測板60表示MEMS裝置4〇之感測區62。基底結構 42之剩餘區域（感測板58及6〇除外）表示mems裝置利之非 感測區64。本文中所使用之術語「第―」、「第二」等並不 才曰代可-十數之—系列元件内之元件的次序或優先排序。更 161870.doc 201241923 確切而言，出於論述清楚起見，術語「第一」、「第二」等 用以區分特定元件。 計測質量塊44經由一般藉由簡化托架結構66表示之一或 多個撓曲件而錨定至基底結構42。如先前技術中所已知， 撓曲件經設計以懸置與下伏基底結構42隔開之計測質量塊 44，且准許計測質量塊44在7軸加速度24下繞藉由托架結 構66界定之旋轉軸線68旋轉。因為旋轉軸線68偏移以使得 計測質量塊44之一側70長於且因此重於計測質量塊44之相 對側72 ’所以發生此旋轉。 相對於旋轉軸68對稱定位感測板5 8及60，且MEMS裝置 40之加速度計結構可量測計測質量塊44與感測板58及感測 板60之間的兩個相異電容，以便判定差動或相對電容。計 測質量塊44之未上覆於感測板5 8之延伸區段74位於MEMS 裝置40之非感測區64處。 在一實施例中’基板48之頂表面52之選定區係自氧化物 層50、第一結構層54及絕緣層56中之每一者曝露，亦即， 未由氧化物層50、第一結構層54及絕緣層56中之每一者覆 蓋°在一實施例中’曝露基板48之頂表面52的下伏於計測 質量塊44之延伸區段74之第一區76。另外，曝露基板48之 頂表面52的下伏於感測板58及60之第二區78。詳言之，感 測板58及60包括延伸穿過感測板58及60之開口 79。在感測 板58及60下方至少部分地缺少氧化物層50。因此，在第二 區78處之基板48之頂表面52經由開口 79而自氧化物層50、 第一結構層54及絕緣層56曝露。 I61870.doc 201241923 MEMS裝置4〇之結構分別在第一區？6及第二區78中之每 一者處於計測質量塊44之底表面82與基板4之頂表面52之 間產生第一間隙80。另外，MEMS裝置4〇之結構在計測質 罝塊44之底表面82與第一結構層54中之感測板58及6〇中之 每一者之間產生第二間隙84。此外，第一間隙8〇之第一寬 度86大於第二間隙84之第二寬度88。使感測板58及的與計 測質量塊44之間的第二間隙84之第二寬度88為小的以便提 供增加之感測電容的益處。計測質量塊44與基板48之頂表 面52之間的第一間隙8〇之第一寬度％大於第二間隙μ之第 二寬度88以減小寄纟電容及不纟需要之高阻尼的不利效 應。 寄生電容為存在於電子組件或電路之部分之間的至少部 分地歸因於其彼此之接近性的不受歡迎之電容。簡要地來 看圖卜在mEMS裝置财，_些寄生電容通常存在於感 測板观32與下伏基板26之間，㈣由C|(par)k2(par) 二.另外寄生電容可存在於計測質量塊22之非感測 區（有時被稱為重端）盘下伏其Μ 愐厂、卜伏基板26之間，如藉由c3(pAR)所 表不。MEMS裝置20中之不合需要沾一中丄森 个σ *要的鬲寄生電容減小此 MEMS感測器之準確性。 返回參看圖2，相對於第二間f 笙「]丨'以4之第二寬。度88較大的 第一間隙80之第一寬度86減 .,Α ϋ苛生電谷。舉例而言，因 為感測板58及60下方之氧化物 所取抑# ^ 物層50係由氣體（例如，空氣） 所取代，所以感測板58及6〇 得m L '、下伙基板48之間的寄生電容 減小。此外，計測質量塊44與 與下伏於計測質量塊44之 I61870.doc 201241923 延伸區段74之非感測區64中的基板48之間的較大距離可進 一步減小任何寄生電容。 MEMS裝置40之懸置之可移動計測質量塊結構展現在某 一特性自然頻率下之振盪。阻尼為傾向於減小此等振盪之 振幅的任何效應。在河£河5裝置2〇(圖1}中，存在太多阻尼 之條件可引起頻率響應下降太快，從而導致敏感性減小。 另外，布朗（Brownian)雜訊隨阻尼按比例調整。布朗雜訊 為布朗運動產生之信號雜訊，且布朗運動為小的物件由於 分子間碰撞之隨機熱致運動。在極輕物件（諸如，MEMS裝 置）中’即使當計測質量塊處於穩定狀態中，此等碰撞仍 產生<5號雜訊（亦即，布朗雜訊）〇計測質量塊44與下伏於 計測質量塊44之延伸區段74之基板48之間的較大距離可減 小阻尼’因此減小布朗雜訊以增加感測器準確性。 MEMS裝置20(圖1)之阻尼比率（亦即，振盪系統中之阻 尼的度量）並非為對稱的。亦即，對應於計測質量塊22之 重端（圖1)旋轉成較接近下伏基板26(圖1)之旋轉的r+z」z 軸加速度24(圖1)之阻尼比率通常大於對應於計測質量塊22 之重端旋轉成遠離基板26之旋轉的「-Z」z轴加速度24之 阻尼比率。在一實施例中，計測質量塊44與下伏於計測質 量塊44之延伸區段74之基板48之間的較大距離可減少阻尼 比率之不對稱性，因此在對稱性上改良動態行為。 圖3展示用於產生MEMS裝置40(圖2)之製造程序90的流 程圖。製造程序90利用表面微機械加工技術以產生具有可 變隙寬之MEMS裝置40。圖4至圖9展示表示製造程序9〇之 16l870.doc 201241923 操作的各種視圖。將結合圖4至圖9論述製造程序90之操 作。因而，貫穿對製造程序9〇之操作的論述，將參看圖4 至圖9中之特定者。 儘管本發明之許多變化為可能的，但結合圖2及圖4至圖 . 9說明基本程序，圖2及圖4至圖9展示在第一區76及第二區 • 78處在计測質量塊44與基板48之頂表面52之間形成第一間 隙80。然而，應理解，在替代實施例中第一間隙可根 據裝置功能性而僅形成於第一區76處或僅形成於第二區78 處。 製造程序90以任務92開始。在任務92處，提供基板銘。 在貫施例中’基板4 8為<5夕晶圓》然而，由於製造程序9 〇 使用MEMS裝置40之各種層建置於基板48之上而並非處於 基板48内部（諸如’在本體微機械加工中）之表面微機械加 工技術，因此基板之性質較無關緊要。因此，基板48可替 代地由較低成本之導電材料形成。製造程序9〇之以下操作 描述用於製造單一MEMS裝置40(圖2)之操作。然而，根據 製造程序’複數個MEMS裝置40可同時產生於基板48上。 製造程序90以任務94繼續。在任務94處，執行基板48之 表面處理（surface preparation)且形成氧化物層50(亦即，第 . 一介電層）。結合任務94來參看圖4，圖4說明發生於製造 程序90之任務94處之操作。圖例96係與圖4相關聯。圖例 96提供貫穿圖2及圖4至圖9所使用之特定說明性圖案的清 單以表示MEMS裝置40之製造中利用的各種材料。因此， 第一圖案98表示氧化物，諸如二氧化矽。第二圖案1〇〇表 161870.doc 201241923 示多晶矽（P〇丨ycrystalnne siHcon)(通常稱為多3矽 (p—))。第三圖案丨02表示氣化物，諸如氣化：或 富矽氮化物。第四圖案HM表示犧牲材料，諸如氧化物。 敬而言之（respectfu丨丨y)，第一圖案98及第四圖案丨〇4除了其 各別陰影之外幾乎相同’以表示所使用之材料可為相同 的，例如氧化物。 出於掘述之清楚起見，氧化物在下文中被稱為氧化物 98。同樣地’多晶矽在下文中被稱為多晶矽1〇〇。氮化物 在下文中被稱為氮化物102，且犧牲材料在下文中被稱為 犧牲氧化物104。犧牲氧化物1〇4與氧化物％區分以指出其 作為氧化物之類似性且亦指出其在MEMS裝置4〇之不同製 造階段的沈積及圖案化方面之差異。 在程序90之任務94處且如藉由圖4所表示，製造以基板 48之清潔及經由（例如）矽之局部氧化（L〇c〇s)微製造程序 的選擇性氧化物生長開始。根據習知L〇c〇s程序，在基板 48之清潔及表面處理之後，執行熱場氧化製程以在基板a 之頂表面52上產生氧化物98之氧化物層5〇。依據慣例，氧 化物層50無需形成於整個頂表面52之上，而可改為根據特 定遮罩圖案（圖中未展示）生長於選擇區中，從而使頂表面 52之剩餘部分自氧化物98曝露。 氧化物9 8之氧化物層5 〇 (有時稱為熱氧化物層或場氧化 物層）可具有大約2微米至3微求之厚度。氧化物層5〇之生 長形成浸沒式絕緣障壁，其中移除石夕基板48之大約【微 米》因而，對於生長於基板48上之2微米厚之氧化物層 I6l870.doc 201241923 5〇 ,氧化物層50之大約1微米延伸超出基板48之頂表面 52。氧化物層50起作用以限制建置於氧化物層”上之主動 裝置之間的串擾。儘管本文中論述熱場氧化製程，但應理 解，在替代實施例中，其他製程（諸如，經圖案化之氧化 物的沈積）可用以產生氧化物層5〇。此外，儘管將第一介 電層描述為氧化物層，但在替代實施例中，可實施另一介 電材料’諸如氮化物。 返回參看圖3，在任務94之後，執行任務丨〇6。在任務 處，沈積且圖案化第一結構層。結合任務丨〇6來參看圖 5，圖5說明發生於製造程序9〇之任務1〇6處之操作。在任 務106處，將多晶矽100沈積於基板48及氧化物層5〇之上以 形成第一結構層54。可使用（例如）光微影製程來圖案化多 B曰石夕1 00 ’且使用（例如）反應性離子银刻（RIE)來钱刻多晶 矽100，以產生經圖案化之第一結構層M。在一些實施例 中，尚導電率為第一結構層54所要的Q因此，可在整個表 面區域之上掺雜第一結構層54之多晶矽1 〇〇，或可以其他 方式使第一結構層54之多晶矽100為高度導電的。在圖案 化及蝕刻之後，第一結構層54可產生具有開口 79之第一感 測板58及第二感測板6〇。 ，看圖3 在任務1〇6之後，執行任務1〇8。在任務log 處，沈積且圖案化作為保護性絕緣層之第二介電層以產生 基底結構42。結合任務1 〇8來參看圖6，圖6說明發生於製 造程序90之任務丨〇8處之操作。在任務丨〇8處，將氮化物 102沈積於第一結構層54以及基板48及氧化物層50之任何 161870.doc 13 201241923 曝露部分之上。可使用（例如）光微影製程來圖案化，且使 用（例如）RIE來触刻氮化物1 02以產生經圖案化之第二介電 層（亦即’絕緣層56)，其中可揭露頂表面52、基板48、氧 化物層5 0及/或第一結構層5 4之一些或所有部分。舉例而 言’自絕緣層56以及第一結構層54曝露氧化物層5〇之第一 部分109。類似地，經由開口 79自絕緣層56以及第一結構 層5 4曝露氧化物層5 0之第二部分1丨I。氮化物1 〇2之絕緣層 5 6使下伏區之各種區彼此絕緣。 圖7展示說明延伸穿過感測板58之開口 79的MEMS裝置 40之部分的俯視圖。當然’以下論述同樣適用於感測板 60。沈積且圖案化第一結構層54以形成感測板58產生延伸 穿過感測板58之開口 79。此外’沈積及圖案化絕緣層56導 致自絕緣層5 6曝露感測板5 8。因而，在說明中，氧化物層 50之下伏第二部分111為可見的且因此可經由開口 79近 接。 返回參看圖3，在任務108之後，執行任務11〇。在任務 π 0處，沈積且圖案化犧牲氧化物。圖8說明發生於製造程 序90之任務11〇處的操作。在任務n〇處，將犧牲氧化物 104沈積於基板48之曝露頂表面52、氧化物層50之第一部 分109及第二部分11 1、第一結構層54以及絕緣層56之上以 形成犧牲氧化物層〗1 2。在一實施例中，可使用（例如）已知 的正石夕酸四乙酯（TEOS)沈積製程形成犧牲氧化物層112。 一旦經沈積，即容易將TEOS轉換成二氧化矽（亦即，犧牲 氧化物104)。可平坦化犧牲氧化物層n 2且接著使用（例如） 16I870.doc 201241923 光微影製程來圖案化犧牲氧化物層112，且使用（例如）氧化 物濕式姓刻製程來蝕刻犧牲氧化物層丨丨2。 返回參看圖3,在任務η 〇處之犧牲氧化物層112的沈積 之後，執行任務114。在任務Η4處，形成上覆於犧牲氧化 物層112之第二結構層。結合任務1Μ來參看圖9，圖9說明 發生於製造程序90之任務114處之操作。在任務114處，沈 積上覆於先前建置於基板48上之各種結構及層的多晶矽 1 〇〇。可使用用於多晶矽沈積之已知及即將到來之製程形 成多晶石夕100之層。在一實例中，可將多晶碎開始或晶種 層沈積於犧牲氧化物層112之表面之上，且在另一製程步 驟中，可接著將厚的矽層沈積於該多晶矽開始層之上。在 沈積之後，可使用（例如）化學機械拋光製程來平坦化多晶 矽100以形成具有大約25微米之厚度的第二結構層ιΐ6。然 而，第二結構層116之最終厚度係應用&戶斤要敏感性 來判定。 在沈積之後，圖案化及蝕刻多晶矽1〇〇之第二結構層ιΐ6 以產生待形成於第二結構層116中之待定微結構（諸如，計 測質量塊44)之所要形狀。可使用（例如）光微影製程來圖案 化第二結構層m之多晶秒⑽’且使用（例如）反應性離子 触刻（RIE)來钱刻第二結構層116之多晶们⑼以產生經 圖案化之第二結構層116。如第一結構層54，在一些實施 例中高導電性可為所要的1此，可在整個表面區域之上 換雜第二結構層116之多晶⑪⑽’或可以其他方式使第二 結構層116之多晶们〇〇為高度導電的。在圖案化及姓刻之 161870.doc 15 201241923 後，第二結構層116可產生計測質量塊以及藉由托架結構 66表示之撓曲件，撓曲件將最終使計測質量塊料能夠繞旋 轉軸線68移動。 繼續參看圖3及圖9，在任務丨μ之後執行任務丨18。在任 務118處，釋放計測質量塊44且曝露基板“之頂表面52的 選定區76及78。在任務118處，可執行時控蝕刻製程以移 除犧牲氧化物層112以及移除氧化物層5〇之在第一區乃及 第二區78處的第一部分1〇9及第二部分π !。一般而言，藉 由蝕刻時間、溫度、所使用之特定蝕刻劑及蝕刻劑濃度來 控制時控蝕刻《在一實施例中，可實施合適之時控蝕刻製 程以移除犧牲氧化物層112且移除氧化物層5〇之在第一區 76處自絕緣層56曝露的第一部分1 〇9。同時，時控蝕刻方 法移除犧牲氧化物層11 2且經由感測板58及60中之開口 79 至少部分地移除氧化物層5〇之下伏於感測板58及6〇的第二 部分111。亦即，藉由穿過開口 79之蝕刻劑側蝕下伏於感 測板58及感測板60之氧化物層50。 返回參看圖2 ’在任務114(圖3)處選擇性移除犧牲氧化物 層112及氧化物層5〇之選定部分1〇9及111之後，釋放計測 質量塊44且使其與基底結構42隔開。因此，如上文所論 述’計測質量塊44現係以可移動方式懸置。另外，根據 MEMS裝置40之特定設計，在第一區76及第二區78處在計 測質量塊44與基板48之頂表面52之間產生展現第一寬度86 之第一間隙80，且在計測質量塊44與感測板58及60之間產 生展現第二寬度88之第二間隙84。 l61870.doc 16 201241923 儘管已詳細說明並描述了本發明之較佳實施例，但對於 熟習此項技術者而言應顯而易見，可在不脫離本發明之精 神或附加申請專利範圍之範疇的情況下在本文中進行各種 修改。 【圖式簡單說明】 圖1展示先前技術MEMS裝置之部分的側視圖； 圖2展示根據一實施例之MEMS裝置之側視圖； 圖3展示用於製造圖22MEMS裝置之MEMS製造程序的 流程圖； 圖4展示說明圖3之製造程序之操作的示意性橫截面圖； 圊5展示說明圖3之製造程序之另—操作的示意性橫截面 圖； 圖6展示說明圖3之製造程序之另_ & & ^ . M <农&枉汁&乃刼作的示意性橫截面 口的MEMS裝置之部 圖7展示說明延伸穿過感測板之開 分的俯視圖； —操作的示意性橫截面 一操作的示意性撗截面 圖8展示說明圖3之製造程序之另 圖；及 圖9展示說明圖3之製造程序之另 圖0 【主要元件符號說明】 ^ MEMS裝置 可移動計測質量塊 箭頭/ z轴加速度 161870.doc 4 201241923 26 下伏基板 28 旋轉軸線 30 感測板 32 感測板 34 間隙 40 MEMS裝置 42 下伏基底結構 44 可移動計測質量塊/微結構 48 矽基板 50 氧化物層 52 基板之頂表面 54 第一結構層 56 絕緣層 58 第一感測板 60 第二感測板 62 MEMS裝置之感測區 64 MEMS裝置之非感測區 66 簡化托架結構 68 旋轉軸線 70 計測質量塊之一側 72 計測質量塊之相反側 74 計測質量塊之延伸區段 76 基板之頂表面之第一區 78 基板之頂表面之第二區 161870.doc -18 - 201241923 79 開口 80 第一間隙 82 計測質量塊之底表面 84 第二間隙 86 第一寬度 . 88 第二寬度 90 用於產生MEMS裝置之製造程序 96 圖例 98 第一圖案/氧化物 100 第二圖案/多晶矽 102 第三圖案/氮化物 104 第四圖案/犧牲氧化物 109 氧化物層之第一部分 111 氧化物層之第二部分 112 犧牲氧化物層 116 第二結構層 161870.doc -19-

Claims (1)

  1. 201241923 七 、申請專利範圍： 1. 一種用於產生一微機電系統（MEMS)裝置之方法，其包 含： 提供一基板， 2. 形成上覆於該基板之一第一介電層； 形成上覆於該第一介電層之一第一結構層； 在該第一結構層之上形成一第二介電層以產生一基底 結構’其中該第一介電層之一部分係自該第一結構層與 該第二介電層兩者曝露； 形成上覆於該第一介電層之該部分及該基底結構之該 第二介電層的一犧牲層； 在該犧牲層之上形成一第二結構層；及 選擇性地移除該犧牲層及該第一介電層之該部分以曝 露下伏於該第一介電層之該部分的該基板之一頂表面。 如請求項1之方法，其中： 該形成該第二結構層包含在該第二結構層中一微 結構；且 ' 3. 該選擇性移除操作進一步移除下伏於該第二結構声之 該犧牲層㈣露㈣—結構層且釋放該微結構， ^结構與該基底結構隔開，該選擇性移除操作在該微結 構與該基板之今了苜矣& Μ立 ’ 签极U頂表面之間產生—第— 構與該第-結構h…# 在該微結 一第窗择 H 一第二間隙，該第-間隙之 弟一寬度大於該第二間隙之一第二寬度。 如睛求項2之方法，其中： 161870.doc 201241923 下伏於該微結構之該第一結構層界定該MEMS裝置之 一感測板；且 下伏於該微結構之該基板之該頂表面界定該MEMS裝 置之一非感測區。 4.如請求項1之方法，其中： 該形成該第一結構層包含在該第一結構層中產生一感 測板，該感測板係側向地移位遠離該基底結構中之該第 一介電層之該部分’且該感測板包括延伸穿過該感測板 以曝露該第一介電層之一第二部分之諸開口丨且 該選擇性移除操作進一步包含經由該等開口移除下伏 於該感測板之該第—介電層之該第二部分。 5 _如請求項1之方法，其中： :::成該第-結構層包含圖案化該第-結構層以形成 至乂 €測板，該至少—感測板具有延伸穿過該至少一 感測板之諸開口；且 口蝕刻該第一介電 該選擇•性移除操作包含經由該等開 層之該部分。 6. 如請求項5之方法，复中 八中6亥形成邊第二介電層包含圖案 i第二介電層以使 又件具有*玄4開口之該至少一咸 係自該第二介電層曝露。 以板
    如請求項5之方法 感測板以部分地移電層β ，其中該蝕刻操作包含側蝕該至少一 除下伏於該至少一感測板之該第一介 8.如請求項1之方法 其中該第一介電層為一氧化物層且 16l870.doc 201241923 該第二介電層為一氮化物層。 9.如請求項1之方法，装中缔其从 再中該基板為一石夕基板，且該選擇 性移除操作曝露下伕#兮笛 Λ 卜仇於違第一介電層之該部分的該矽基 板之該頂表面。 . 10. 一種微機電（M£MS)裝置，其包含： . -基底結構’纟包括上面形成有一第一介電層之一基 板、形成於該第一介電層上之—第一結構層，及形成於 該第-結構層之上之一第二介電層，其中該基板之一頂 表面之一區係自該第一介電層、該第一結構層及該第二 介電層中之每一者曝露；及 U 構，其懸置於該基底結構上方以在該微結構與 忒基板之該頂表面之間產生一第一間隙且在該微結構與 該第一結構層之間產生一第二間隙，該第一間隙之一第 一寬度大於該第二間隙之一第二寬度。 11. 如請求項10之MEMS裝置，其中： 下伏於該微結構之該第一結構層界定該MEMS裝置之 一感測板；且 下伏於該微結構之該基板之該頂表面界定該MEMS裝 置之一非感測區。 12. 如請求項11之MEMS裝置，其中該感測板係側向地移位 达離該基板之該頂表面。 1 3.如請求項1 2之MEMS裝置’其中該感測板包括延伸穿過 該感測板之諸開口’且該基板之該頂表面之—第二區係 經由該等開口而自該第一介電層、該第一結構層及該第 161870.doc 201241923 二介電層中之該每一者曝露。 1 4.如請求項11之MEMS裝置’其中該感測板包括延伸穷過 該感測板之諸開口 ’該基板之該頂表面下伏於該感測 板，且該頂表面係經由該等開口而自該第一介電層、該 第一結構層及該第二介電層中之該每一者曝露。 15.如請求項1〇之MEMS裝置’其中該微結構為該MEMS裝 置之一可移動元件。 16_如請求項1〇之MEMS裝置’其中該第一介電層為一氧化 物層且該第二介電層為一氮化物層。 I7·. —種用於產生一微機電系統（MEMS)裝置之方法，其包 含： 提供一基板； 形成上覆於該基板之一氧化物層； 形成上覆於該氧化物層之一第一結構層； 在該第一結構層之上形成一氮化物層以產生一基底結 構，其中該氧化物層之一部分係自該第一結構層與該氮 化物層兩者曝露； 形成上覆於該氧化物層之該部分及該基底結構之該氮 化物層的一犧牲層； 在該犧牲層之上形成一第二結構層，該形成該第二結 構層包括在該第二結構層中形成一微結構；及 選擇性地移除該犧牲層及該氧化物層之該部分以曝露 下伏於該氧化物層之該部分的該基板之一頂表面，該移 除操作包括使用一時控蝕刻製程同時蝕刻該犧牲層及該 I6l870.doc * 4 · 201241923 氧化物層，且該移除操作進一步移除下伏於該第二結構 層之錢牲層以曝露該第—結構層且釋放該微結構，使 得該微結構與該基底結構隔開，其中一第一間隙產生於 該微結構與該基板之該頂表面之間，纟一第二間隙產生 • 於該微結構盘該H 4士描a 4 bb ^ 傅”為弟心構層之間，該第一間隙之一第一 . 寬度大於s玄第二間隙之一第二寬度。 1 8.如請求項1 7之方法，其中： 該形成該第-結構層包含在該第一結構層中產生一感 測板，該感測板係側向地移位遠離該基底結構中之該氧 化物層之該部分，且該感測板包括延伸穿過該感測板以 曝露該氧化物層之一第二部分之諸開口；且 該選擇性移除操作進一步包含經由該等開口移除下伏 於該感測板之該氡化物層之該第二部分。 1 9 ·如請求項1 7之方法，其中： 違形成該第-結構層包含圖案化該第一結構層以形成 至少-感測板，該至少一感測板具有延伸穿過該至少一 感測板之諸開口；且 該選擇性移除操作包含經由該等開口蝕刻該氧化物層 之該部分。 20.如明求項1 9之方法’其中該㈣操作包含側餘該至少一 感測板以部分地柊Τ & Μ > y ^ 除下伙於邊至少一感測板之該氧化物 層。 16I870.doc
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