TW201432787A - 藉由奈米簇之沉積降低微機電系統靜摩擦力 - Google Patents

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Abstract

本發明提供用於藉由減小可發生緊密接觸之兩個表面之間的表面積而降低一MEMS裝置中之靜摩擦力之一機制。接觸表面積之降低係藉由增加該等表面中之一者或兩者之表面粗糙度而達成。該增加之粗糙度係藉由在形成該MEMS裝置中所使用之一犧牲層上形成一微遮罩層且然後蝕刻該犧牲層之表面而提供。該微遮罩層可使用奈米簇(520)來形成。當該MEMS裝置之一下一部分形成於該犧牲層(810)上時，此部分將呈現藉由蝕刻程序賦予於該犧牲層上之粗糙度特性。較粗糙表面(910)減小該MEMS裝置中可用於接觸之該表面積且繼而減小透過其可賦予靜摩擦力之面積。

Description

藉由奈米簇之沉積降低微機電系統靜摩擦力
本發明一般而言係關於微機電系統之製造，且更特定而言係關於透過將奈米簇用作一微遮罩層而降低MEMS裝置中之靜摩擦力。
微機電系統(MEMS)裝置係提供具有尺寸低於100μm之特徵之活動部件之微機械裝置。此等活動部件係使用微製作技術而形成。MEMS裝置具有孔、腔、通道、懸臂、隔膜及諸如此類。此等裝置通常係基於矽材料且使用多種技術以形成適當實體結構並且使該等機械結構自由移動。
靜摩擦力係典型MEMS裝置之一頻發問題之一靜態摩擦力。儘管彼此壓抵而不滑動之任何立體物需要某些臨限力(靜摩擦力)以克服靜態內聚力，但產生此力之機制對MEMS裝置而言係不同的。當具有低於微米範圍之面積之兩個表面發生緊密接近時，該等表面可由於靜電及/或凡得瓦(Van der Waals)力而黏合在一起。此規模下之靜摩擦力亦可與該等表面上之氫鍵合或剩餘污染物相關聯。
對於諸如加速度計之MEMS裝置，諸如過行進止擋件之表面在於裝置設計之限制下使用期間發生緊密接近或接觸。在彼等情況中，靜摩擦力可導致MEMS裝置部件(例如，一蹺蹺板式加速度計機制)卡滯在位置中且變得不可用。避免此緊密接近行進或接觸之傳統 方法包含增加彈簧常數及增加MEMS裝置之部件之間的距離。但以此方式補償靜摩擦力可減小裝置之敏感度，且因此減小MEMS裝置之實用性。因此期望提供一種用於降低MEMS裝置之靜摩擦力相關交互作用而亦不減小該MEMS裝置之敏感度之機制。
100‧‧‧加速度計/微機電系統加速度計
110‧‧‧基板
120‧‧‧絕緣層
130‧‧‧固定電極
135‧‧‧固定電極
140‧‧‧行進止擋區域
145‧‧‧行進止擋區域
150‧‧‧介電層
160‧‧‧防樞轉塊
165‧‧‧樞轉點
170‧‧‧側
175‧‧‧側/端
180‧‧‧電極
185‧‧‧電極
190‧‧‧行進止擋件
195‧‧‧行進止擋件
210‧‧‧第一多晶矽層/多晶矽層
220‧‧‧犧牲層
230‧‧‧第二多晶矽層
310‧‧‧彎月面
510‧‧‧區域
520‧‧‧奈米簇
610‧‧‧凹陷
810‧‧‧第二多晶矽層/多晶矽層
910‧‧‧較粗糙表面/凸塊
920‧‧‧防樞轉塊
930‧‧‧行進止擋件
‧‧‧加速度
藉由參考隨附圖式熟習此項技術者可更好地理解本發明且易知本發明之眾多目標、特徵及優點。
圖1係圖解說明先前技術中習知之一加速度計之一剖面圖之一簡化方塊圖。
圖2係圖解說明在一製作階段期間一MEMS加速度計之一端處之行進止擋區域之一剖面圖之一近視圖之一簡化方塊圖。
圖3係圖解說明在圖2之製作階段之後的一製作階段期間行進止擋區域之一剖面圖之一簡化方塊圖。
圖4係圖解說明在加速度計之使用期間行進止擋區域之一剖面圖之一簡化方塊圖。
圖5係圖解說明在根據本發明之實施例所執行之一製作階段期間行進止擋區域之一剖面圖之一簡化方塊圖。
圖6係圖解說明在圖5中所圖解說明之製作階段之後的一製作階段期間行進止擋區域之一剖面圖之一簡化方塊圖。
圖7係圖解說明在圖6中所圖解說明之製作階段之後的一製作階段期間行進止擋區域之一剖面圖之一簡化方塊圖。
圖8係圖解說明在圖7中所圖解說明之製作階段之後的一製作階段期間行進止擋區域之一剖面圖之一簡化方塊圖。
圖9係圖解說明在一犧牲層之移除之後行進止擋區域之一剖面圖之一簡化方塊圖，其中該行進止擋件係根據本發明之實施例而形成。
除非另有說明，否則在不同圖式中使用相同參考符號來指示相同物項。該等圖式不必按比例繪製。
本發明之實施例提供用於藉由減小可發生緊密接觸之兩個表面之間的表面積而降低一MEMS裝置中之靜摩擦力之一機制。表面積之降低係藉由增加該等表面中之一者或兩者之表面粗糙度而達成。實施例藉由在形成該MEMS裝置中所使用之一犧牲層上形成一微遮罩層且然後蝕刻該犧牲層之表面而提供此增加之粗糙度。該微遮罩層可使用奈米簇(例如，多晶矽或多晶鍺)來形成。當該MEMS裝置之一下一部分形成於該犧牲層上時，此部分將呈現藉由蝕刻程序賦予於該犧牲層上之粗糙度特性。較粗糙表面減小該MEMS裝置中可用於接觸之該表面積且繼而減小靜摩擦力可賦予於其上之面積。
圖1係圖解說明如此項技術中習知之一蹺蹺板式加速度計之一剖面圖之一簡化方塊圖。加速度計100包含具有一絕緣層120之一基板110。基板110可係(舉例而言)一矽晶圓且絕緣層120可係(舉例而言)氧化矽或氮化矽。在某些情形中，絕緣層120可自基板110熱生長或可沉積該絕緣層。
固定電極130及135連同行進止擋區域140及145一起形成於絕緣層120之頂部上。形成固定電極130及135以及行進止擋區域140及145之層通常係多晶矽且係使用包含如應用所期望地圖案化該層之習用技術而形成。形成該等固定電極及行進止擋區域之層亦可係非晶矽、氮化物、一含金屬材料、另一合適材料及諸如此類或其任何組合。一介電層150經形成以將該等電極及行進止擋區域與該MEMS加速度計之其他元件電隔離。介電層150可由包含(舉例而言)氮化矽、二氧化矽、氮氧化矽及諸如此類之多種材料形成。
一防樞轉塊160經組態以在加速度後旋即以類似於一蹺蹺板之方 式之一方式移動。防樞轉塊160可以一方式組態以使得透過樞轉點165該防樞轉塊之一側170與該防樞轉塊之側175之間存在一不平衡。不平衡之量將對使裝置對加速度較敏感或較不敏感產生一影響。組態於該防樞轉塊之側170上之一電極180與固定電極130相關聯，而該防樞轉塊上之一電極185與固定電極135相關聯。另外，該防樞轉塊之側170上之一行進止擋件190與行進止擋區域140相關聯且該防樞轉塊之側175上之一行進止擋件195與行進止擋區域145相關聯。包含行進止擋件190及195之防樞轉塊160通常係由多晶矽形成。
電極180及固定電極130形成一第一可變感測電容器，而電極185及固定電極135形成一第二可變感測電容器。該第一可變感測電容器及該第二可變感測電容器之電容之改變可經組合以提供來自MEMS加速度計100之一差動輸出。
MEMS加速度計100之組件之製作可使用習知MEMS製作程序來執行。
圖2係圖解說明在一製作階段期間在MEMS加速度計100之端175處之行進止擋區域之一剖面圖之一近視圖之一簡化方塊圖。如上文所論述，一基板110具備絕緣層120，其中基板110可係一矽晶圓且絕緣層120可係氧化矽。一第一多晶矽層210形成於絕緣層120上，部分地形成行進止擋區域145。介電層150形成於絕緣層120及多晶矽層210上方以便(舉例而言)防止對絕緣層120之過度蝕刻。一犧牲層220形成於經圖案化介電層150及多晶矽層210之曝露區域之頂部上。犧牲層220通常係使用原矽酸四乙酯(TEOS)氣體而形成以形成一個氧化矽犧牲層或該犧牲層可由磷矽酸鹽玻璃(PSG)形成。針對該MEMS裝置之下一層，該犧牲層可經圖案化以形成一「模具」。一第二多晶矽層230可形成於該經圖案化犧牲層上以形成包含行進止擋件195之防樞轉塊160。經圖案化之層之堆積可視應用之需要繼續。
圖3係圖解說明在圖2之製作階段之後的一製作階段期間行進止擋區域之一剖面圖之一簡化方塊圖。犧牲層220通常係使用對該犧牲層有選擇性之一各向同性濕式蝕刻程序來移除。此一蝕刻係藉由一汽相程序或一液相程序執行。但如由彎月面310所圖解說明，行進止擋件195與多晶矽行進止擋區域145之間由於用於蝕刻程序之液體或該蝕刻程序之液體副產物之表面張力所致之毛細力可導致該等表面在乾燥期間黏合在一起。由於微結構之易碎本質，因此分離該兩個表面係複雜的。行進止擋件之使用有助於最小化一MEMS裝置中之表面之間的接觸，此可有助於在乾燥期間降低黏合。但此未必消除問題，此乃因行進止擋件之表面亦經受靜摩擦力。
圖4係圖解說明在加速度計之一使用期間行進止擋區域之一剖面圖之一簡化方塊圖。防樞轉塊160之加速度足以超過該加速度計之設計規格。此導致行進止擋件195影響行進止擋區域145，藉此防止電極185接觸固定電極135。然而，在此情形中，諸如凡得瓦、靜電及/或氫鍵合之靜摩擦力可導致行進止擋件表面黏附至該行進止擋區域。期望在圖3及圖4中所圖解說明之兩個情境中皆防止靜摩擦力。
本發明之實施例提供藉以降低行進止擋件195可與行進止擋區域145發生接觸之表面積之一機制。如上文所論述，降低之表面積減小靜摩擦力之量值。此係藉由藉助修改至少位於其中形成有行進止擋件195之區域中之犧牲層220之表面來至少使行進止擋件195之接觸表面粗糙化而完成。
圖5係圖解說明在根據本發明之實施例所執行之一製作階段期間行進止擋區域之一剖面圖之一簡化方塊圖。如上文關於圖2所闡述，犧牲層220形成於經沉積及經圖案化多晶矽層210及介電層150上。一區域510係藉由圖案化及蝕刻該犧牲層而形成，且對應於行進止擋件195。在形成及圖案化犧牲層220之後，奈米簇520形成於犧牲層220 之表面上。在本發明之一項實施例中，奈米簇520係使用奈米晶矽之此項技術中習知之方法而形成。舉例而言，可使用一低溫低壓化學汽相沉積程序來部分地將多晶矽沉積於犧牲層220之可用表面上。然後，執行一退火程序，此導致所沉積矽團簇化且形成稱作奈米簇之球形或半球形矽區域。另一選擇係，可在奈米簇520之形成中執行及使用多晶鍺之低溫低壓沉積。
本發明之實施例不限於使用矽或鍺奈米簇。如下文將較全面地論述，奈米簇層用作用於具有將表面粗糙度添加至犧牲層之目的之一蝕刻之一微遮罩層。可形成將黏合至用於蝕刻之犧牲層之表面之奈米簇之任何合適材料係在本發明之範疇內。若奈米簇材料與進一步處理不相容，則在將一第二多晶矽層沉積於該犧牲層上之後將該材料自該犧牲材料選擇性地移除。
此外，可使用用於沉積奈米晶體或奈米簇之多種方法(例如，氣溶膠塗佈、旋塗塗佈及雷射剝蝕以及再沉積)。在一項實施例中，低溫低壓化學汽相沉積係較佳的，此乃因此一沉積技術良好地適用於形成MEMS裝置之一標準程序流程內。
如上文所陳述，一個目標係減小行進止擋件與行進止擋區域發生接觸之表面積。因此，形成於犧牲層上之納米簇應具有足夠大小以有效地增加行進止擋件表面之粗糙度。在一典型MEMS裝置中，形成於犧牲層之頂部上之一多晶矽層之表面粗糙度係約5nm。為使粗糙度增加五至十倍，奈米簇應形成為大約200Å。下文結合後續處理較全面地論述，此大小之奈米簇提供所期望表面粗糙度。所期望奈米簇大小可藉由選擇程序條件(例如，沉積時間)而提供。另外，奈米簇材料無需形成隔離奈米簇。而是，奈米簇層可係經組態以允許下伏犧牲材料曝露於用於在其上形成一形貌之蝕刻劑之奈米簇材料之一網路。在一項實施例中，該材料之表面覆蓋率可小於90%，以 使得可透過蝕刻引入顯著粗糙度。
圖6係圖解說明在圖5中所圖解說明之製作階段之後的一製作階段期間行進止擋區域之一剖面圖之一簡化方塊圖。執行對犧牲層有選擇性之一蝕刻。在蝕刻期間，奈米簇充當一微遮罩層且凹陷610形成於犧牲層220之表面中。如下文將較全面地論述，凹陷610用於增加行進止擋件195之表面粗糙度。舉例而言，如所展示，為形成具有一彎曲特徵之凹陷，一濕式蝕刻程序係較佳的。執行濕式蝕刻期間之時間長度應足以提供將輔助在行進止擋件上形成一足夠粗糙表面之一深度之凹陷。諸如一各向異性乾式蝕刻之其他類型之蝕刻將形成一不同形狀之凹陷。
濕式蝕刻化學取決於被蝕刻之材料及期望不被蝕刻之彼等材料(例如，奈米簇)之本質。舉例而言，將不以過氧化物蝕刻劑蝕刻矽奈米簇，而以一過氧化物蝕刻劑容易地蝕刻鍺奈米簇。此外，用於犧牲層之材料之本質可指示所使用之蝕刻劑材料之類型。
圖7係圖解說明在圖6中所圖解說明之製作階段之後的一製作階段期間行進止擋區域之一剖面圖之一簡化方塊圖。在圖7中，奈米簇520已自犧牲層220之表面移除。奈米簇之此移除導致僅留下凹陷610。奈米簇之移除可使用對奈米簇材料有選擇性之一蝕刻劑來執行。另一選擇係，若奈米簇材料與將形成(舉例而言)一防樞轉塊之行進止擋件之待沉積於犧牲層之頂部上之材料(例如，多晶矽)相容，則無需移除奈米簇，此乃因該等奈米簇將與多晶矽融合。因此，若防樞轉塊係多晶矽，則基於矽之奈米簇可留在犧牲層之表面上，而應移除基於鍺之奈米簇。
圖8係圖解說明在圖7中所圖解說明之製作階段之後的一製作階段期間行進止擋區域之一剖面圖之一簡化方塊圖。在圖8中，一第二多晶矽層810沉積於犧牲層220之凹陷表面上方。多晶矽層810之材料 填充凹陷610且形成(舉例而言)一蹺蹺板式加速度計之防樞轉塊。如上文所陳述，可使用形成MEMS裝置之此項技術中習知之標準技術來執行多晶矽層810之形成。
圖9係圖解說明在移除犧牲層220以使MEMS裝置之可移動部分自由之後行進止擋區域之一剖面圖之一簡化方塊圖，其中該行進止擋件係根據本發明之實施例而形成。使用上文所闡述之程序，防樞轉塊920上之行進止擋件930包含具有凸塊910之一表面。在其中行進止擋件930與行進止擋區域145發生接觸之一情況中，凸塊910降低接觸表面積。表面積之此降低減小藉由濕式靜摩擦力及靜電/凡得瓦類型力兩者之靜摩擦力之機會。
降低加速度計類型之MEMS裝置中發生靜摩擦力之機會之一個優點係該裝置之經改良之敏感度。在一種類型之傳統MEMS加速度計中，靜摩擦力係藉由增加裝置之一彈簧常數來抵製。但增加該彈簧常數減小MEMS裝置對輕微加速度力之敏感度。在另一類型之傳統MEMS裝置中，藉由增加裝置之可移動部分與該裝置之固定部分之間的距離而尋求降低發生靜摩擦力之機會。但此增加電容板之間的距離且可因此減小經量測電容之差。藉由使用本發明之實施例而降低靜摩擦力允許較低彈簧常數及部件之間的較小距離，該兩者皆可改良裝置敏感度。此外，較小總體裝置大小可藉由減小部件之間的距離而實現。此繼而可針對每一MEMS裝置提供一減小之佔用面積，藉此允許將較多MEMS裝置併入於一系統中或允許一較小系統大小。
迄今為止，應瞭解已提供用於製造一微機電系統裝置之一方法，其中該方法包含：在一基板上方形成一第一多晶矽層；在該第一多晶矽層上方形成一犧牲層；在該犧牲層上形成複數個奈米簇；在形成該複數個奈米簇之後使用一濕式蝕刻程序來蝕刻該犧牲層； 及在對該犧牲層之該蝕刻之後在該犧牲層上形成一第二多晶矽層。該濕式蝕刻對該犧牲層有選擇性。該等奈米簇提供用於該蝕刻之一微遮罩層，當與形成該犧牲層時該表面之該粗糙度相比，該蝕刻增加該犧牲層之表面之粗糙度。
在上文實施例之一項態樣中，該方法進一步包含自該犧牲層之該表面移除該等奈米簇。在該蝕刻之後及形成該第二多晶矽層之前執行該等奈米簇之移除。在又一態樣中，該等奈米簇包含鍺且使用一過氧化物蝕刻來執行該移除。在上文實施例之另一態樣中，該等奈米簇包含矽或鍺中之一者。
在上文實施例之另一態樣中，形成該複數個奈米簇包含：執行奈米簇材料之一低溫沉積；及執行一退火以形成該等奈米簇。在又一態樣中，執行奈米簇材料之該低溫沉積進一步包含：沉積足夠材料以在執行該退火後旋即形成具有大約20nm或更大之一直徑之奈米簇。
上文實施例之另一態樣進一步包含：在該基板上方形成一第一絕緣層，其中在該第一絕緣層上方形成該第一多晶矽層；及在該第一多晶矽層之至少一部分上方形成一第二絕緣層，其中在該第二絕緣層上方進一步形成該犧牲層。在上文實施例之另一態樣中，該方法進一步包含在形成該第二多晶矽層之後使用一濕式蝕刻程序來移除該犧牲層。在又一態樣中，該第二多晶矽層包含具有介於約25nm至約50nm之間的一高度之複數個表面粗糙度特徵。
本發明之另一實施例提供一微機電系統裝置，該微機電系統裝置包含：一固定表面，其具有形成於一基板上方之一第一多晶矽層及形成於該第一多晶矽層之至少一部分上方之一第一絕緣層；及一可移動主體，其包含提供面向該固定表面之一主要表面之一第二多晶矽層，其中該主要表面包含具有介於約25nm至約50nm之間的一 高度之複數個表面粗糙度特徵。
在上文實施例之一項態樣中，該可移動主體包含一蹺蹺板式加速度計之一防樞轉塊及一行進止擋件特徵。該行進止擋件特徵經組態以接觸該第一多晶矽層以防止該防樞轉塊之過旋轉且包含面向該固定表面之該主要表面之一部分。
在上文實施例之另一態樣中，使用一程序來形成該可移動主體，該程序包含：在該固定表面上方形成一犧牲層；在背對該固定表面之該犧牲層之表面上形成複數個奈米簇；在形成該複數個奈米簇之後使用一濕式蝕刻程序來蝕刻該犧牲層；及在蝕刻該犧牲層之後在該犧牲層上形成該第二多晶矽層。該濕式蝕刻對該犧牲層有選擇性。該等奈米簇提供用於該蝕刻之一微遮罩層，且該蝕刻將在該第二多晶矽層之形成期間賦予該第二多晶矽層之一粗糙度提供至該犧牲層。在又一態樣中，該等奈米簇包含矽或鍺中之一者。在又一態樣中，若該等奈米簇包含矽，則該第二多晶矽層包含該複數個奈米簇之至少一部分。在另又一態樣中，該犧牲層包含基於原矽酸四乙酯之氧化矽或磷矽酸鹽玻璃中之一者。在上文實施例之另一態樣中，該MEMS裝置包含一加速度計之至少一部分。
本發明之另一實施例提供用於製造一微機電系統裝置之一方法，其中該方法包含：形成一固定表面；形成提供面向該固定表面之一主要表面之一可移動主體，其中該主要表面之至少一部分經組態以接觸該固定表面之至少一部分；及形成經組態以接觸該固定表面之該部分之該主要表面之該部分以使得該主要表面之該部分包含比該主要表面之一非粗糙化部分大至少五倍之一表面粗糙度。
在上文實施例之一項態樣中，形成第一主要表面之部分由於該主要表面之彼部分包含比該主要表面之一非粗糙化部分大至少五倍之一表面粗糙度而涉及：在該固定表面上方形成一犧牲層；在該犧 牲層上形成複數個奈米簇；在形成該複數個奈米簇之後使用一濕式蝕刻程序來蝕刻該犧牲層；及在蝕刻該犧牲層之後在該犧牲層上形成該可移動主體，其中與該經蝕刻犧牲層接觸地形成經組態以接觸該固定表面之至少一部分之該主要表面之該至少一部分。該濕式蝕刻對該犧牲層有選擇性。該等奈米簇提供用於該蝕刻之一微遮罩層，且當與形成該犧牲層時該表面之該粗糙度相比，該蝕刻增加該犧牲層之表面之粗糙度。在又一態樣中，形成該複數個奈米簇包含：執行奈米簇材料之一低溫沉積；及執行一退火以形成該等奈米簇。在又一態樣中，執行奈米簇材料之該低溫沉積進一步包含沉積足夠材料以在執行該退火後旋即形成具有大約20nm或更大之一直徑之奈米簇。該等奈米簇之一大小與奈米簇材料之該低溫沉積之一時間週期成比例。
由於實施本發明之設備在很大程度上係由熟習此項技術者習知之電子組件及電路構成，因此為理解及瞭解本發明之基本概念且為不模糊或分散本發明之教示，將不在大於如上文所圖解說明視為必需的任何程度上闡釋電路細節。
此外，在說明及申請專利範圍中，術語「前」、「後」、「頂部」、「底部」、「在...上方」、「在...下方」及諸如此類(若存在)係用於闡述目的而未必用於闡述永久相對位置。應理解，如此使用之術語在適當情形下可互換，以使得本文中所闡述之本發明之實施例能夠(舉例而言)以除本文中所圖解說明或以其他方式闡述之彼等定向以外之定向操作。
應理解，本文中所繪示之架構僅係例示性，且實際上可實施達成相同功能性之諸多其他架構。在一抽象但仍明確意義上，達成相同功能性之任何組件配置皆有效地「相關聯」，以使得所期望之功能性得以達成。因此，無論架構或中間組件如何，本文中經組合以達 成一特定功能性之任何兩個組件可視為彼此「相關聯」以使得達成所期望功能性。同樣地，如此相關聯之任何兩個組件亦可視為彼此「以可操作方式連接」或「以可操作方式耦合」以達成所期望功能性。
此外，熟習此項技術者將認識到上文所闡述之操作之功能性之間的邊界僅係說明性。可將多個操作之功能性組合成一單個操作，且/或可將一單個操作之功能性分佈於額外操作中。此外，替代實施例可包含一特定操作之多個例項，且可在各種其他實施例中更改操作之次序。
雖然本文中參考特定實施例而闡述本發明，但可在不背離下文申請專利範圍中所陳述之本發明之範疇之情況下做出各種修改及改變。舉例而言，本發明之實施例之說明係關於一蹺蹺板類型之加速度計。本發明之實施例不限於蹺蹺板式加速度計，但可包含具有藉由彈簧懸置之一塊之加速度計或具有組件在操作或製造期間彼此發生接觸之一可能性之其他MEMS裝置。因此，應將本說明書及圖視為一說明性而非一限定性意義，而且所有此等修改皆意欲包含於本發明之範疇內。本文中關於特定實施例所闡述之任何益處、優點或問題之解決方案皆非意欲被解釋為任何或所有請求項之一關鍵、必需或基本特徵或元件。
如本文中所使用，術語「耦合」並不意欲限於一直接耦合或一機械耦合。
此外，如本文中所使用，術語「一(a)或一(an)」定義為一個或一個以上。此外，在申請專利範圍中使用諸如「至少一個」及「一或多個」等介紹性片語不應解釋為暗示由不定冠詞「一(a)或一(an)」對另一請求項元件之介紹將含有此所介紹請求項元件之任何特定請求項限制於含有僅一個此元件之發明，甚至當相同請求項包含 介紹性片語「一或多個」或「至少一個」及諸如「一(a)或一(an)」等不定冠詞時亦如此。對於定冠詞之使用，此同樣成立。
除非另有說明，否則使用諸如「第一」及「第二」等術語來任意地區分此等術語所闡述之元件。因此，此等術語未必意欲指示此等元件之時間或其他優先順序。
110‧‧‧基板
120‧‧‧絕緣層
145‧‧‧行進止擋區域
150‧‧‧介電層
210‧‧‧第一多晶矽層/多晶矽層
220‧‧‧犧牲層
510‧‧‧區域
520‧‧‧奈米簇

Claims (20)

  1. 一種用於製造一微機電系統(MEMS)裝置之方法，該方法包括：在一基板上方形成一第一多晶矽層；在該第一多晶矽層上方形成一犧牲層；在該犧牲層上形成複數個奈米簇；在該形成該複數個奈米簇之後使用一濕式蝕刻程序來蝕刻該犧牲層，其中該濕式蝕刻對該犧牲層有選擇性，該等奈米簇提供用於該蝕刻之一微遮罩層，且當與該形成該犧牲層時該表面之該粗糙度相比，該蝕刻增加該犧牲層之表面之粗糙度，；在該蝕刻該犧牲層之後，在該犧牲層上形成一第二多晶矽層。
  2. 如請求項1之方法，其進一步包括：自該犧牲層之該表面移除該等奈米簇，其中在該蝕刻之後及該形成該第二多晶矽層之前執行該移除。
  3. 如請求項2之方法，其中：該等奈米簇包括鍺，且使用一過氧化物蝕刻來執行該移除。
  4. 如請求項1之方法，其中該等奈米簇包括矽或鍺中之一者。
  5. 如請求項1之方法，其中該形成該複數個奈米簇包括：執行奈米簇材料之一低溫沉積；及執行一退火以形成該等奈米簇。
  6. 如請求項5之方法，其中該執行奈米簇材料之該低溫沉積進一步包括： 沉積足夠材料以在執行該退火後旋即形成具有大約20nm或更大之一直徑之奈米簇。
  7. 如請求項1之方法，其進一步包括：在該基板上方形成一第一絕緣層，其中在該第一絕緣層上方形成該第一多晶矽層；在該第一多晶矽層之至少一部分上方形成一第二絕緣層，其中在該第二絕緣層上方進一步形成該犧牲層。
  8. 如請求項1之方法，其進一步包括：在該形成該第二多晶矽層之後使用一濕式蝕刻程序來移除該犧牲層。
  9. 如請求項8之方法，其中該第二多晶矽層包括具有介於約25nm至約50nm之間的一高度之複數個表面粗糙度特徵。
  10. 一種微機電系統(MEMS)裝置，其包括：一固定表面，其包括一第一多晶矽層，其形成於一基板上方，一第一絕緣層，其形成於該第一多晶矽層之至少一部分上方；及一可移動主體，其包括提供面向該固定表面之一主要表面之一第二多晶矽層，其中該主要表面包括具有介於約25nm至約50nm之間的一高度之複數個表面粗糙度特徵。
  11. 如請求項10之MEMS裝置，其中該可移動主體包括：一蹺蹺板式加速度計之一防樞轉塊；一行進止擋件特徵，其經組態以接觸該第一多晶矽層以防止該防樞轉塊之過旋轉，且包括面向該固定表面之該主要表面之一部分。
  12. 如請求項10之MEMS裝置，其中該可移動主體係使用一程序而形成，該程序包括：在該固定表面上方形成一犧牲層；在背對該固定表面之該犧牲層之表面上形成複數個奈米簇；在該形成該複數個奈米簇之後使用一濕式蝕刻程序來蝕刻該犧牲層，其中該濕式蝕刻對該犧牲層有選擇性，該等奈米簇提供用於該蝕刻之一微遮罩層，且該蝕刻將在該第二多晶矽層之形成期間賦予該第二多晶矽層之一粗糙度提供至該犧牲層；且在該蝕刻該犧牲層之後在該犧牲層上形成該第二多晶矽層。
  13. 如請求項12之MEMS裝置，其中該等奈米簇包括矽或鍺中之一者。
  14. 如請求項13之MEMS裝置，其中若該等奈米簇包括矽，則該第二多晶矽層包括該複數個奈米簇之至少一部分。
  15. 如請求項12之MEMS裝置，其中該犧牲層包括基於原矽酸四乙酯之SiO2或磷矽酸鹽玻璃中之一者。
  16. 如請求項10之MEMS裝置，其中該MEMS裝置包括一加速度計之至少一部分。
  17. 一種用於製造一微機電系統(MEMS)裝置之方法，該方法包括：形成一固定表面；形成提供面向該固定表面之一主要表面之一可移動主體，其中該主要表面之至少一部分經組態以接觸該固定表面之至少一部分；且形成經組態以接觸該固定表面之該部分之該主要表面之部分以使得該主要表面之該部分包括比該主要表面之一非粗糙化部 分大至少五倍之一表面粗糙度。
  18. 如請求項17之方法，其中該形成第一主要表面之該部分以使得該主要表面之該部分包括比該主要表面之一非粗糙化部分大至少五倍之一表面粗糙度包括：在該固定表面上方形成一犧牲層；在該犧牲層上形成複數個奈米簇；在該形成該複數個奈米簇之後使用一濕式蝕刻程序來蝕刻該犧牲層，其中該濕式蝕刻對該犧牲層有選擇性，該等奈米簇提供用於該蝕刻之一微遮罩層，且當與該形成該犧牲層時該表面之該粗糙度相比，該蝕刻增加該犧牲層之表面之粗糙度；在該蝕刻該犧牲層之後在該犧牲層上形成該可移動主體，其中與該經蝕刻犧牲層接觸地形成經組態以接觸該固定表面之至少一部分之該主要表面之該至少一部分。
  19. 如請求項18之方法，其中該形成該複數個奈米簇包括：執行奈米簇材料之一低溫沉積；及執行一退火以形成該等奈米簇。
  20. 如請求項19之方法，其中該執行奈米簇材料之該低溫沉積進一步包括：沉積足夠材料以在執行該退火後旋即形成具有大約20nm或更大之一直徑之奈米簇，其中該等奈米簇之一大小與奈米簇材料之該低溫沉積之一時間週期成比例。
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