TWI224077B - Sacrificial layer technique to make gaps in MEMS applications - Google Patents

Description

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B7 背景 本發明係有關微機電結構（MEMS)。 、通訊^統通常需要區隔電磁頻譜。因此通訊收發器裝置 心員有同頻選擇性，亦即收發器必須可選擇指定頻道同時 剔除所有其它頻道。因此頻率選擇性裝置例如遽波器、振 盪：及混合器為收發器内部的最重要組成元件，裝置品質 通常係表示指定收發器的整體架構。 許多通訊系統（例如無線電話及蜂巢式電話）中，使用非於 晶片上之被動元件做為頻率選擇裝置部份。此種被動元件 典型係於寬廣面積實施，因而造成可攜式收發器微縮化的 最終阻礙。 微機技術應用於將頻率選擇性微縮化以及整合俾讓此種 裝置縮小至晶片大小。以多晶矽為主裝置結構表示一種特 定微機技術。高頻（HF)以及極高頻（Vhf)振動微機諧振器例 如用於帶通濾波器及參考振盪器，此種微機諧振器已經經 由一系列積體電路相容薄膜沉積及圖樣化形成。為了形成 小間隙，例如當製造可振動諧振器時，採用傳統積體電路 微影術及#刻方法。此等方法典型包括沉積及圖樣化多晶 石夕結構材料’圖樣化經由微影術手段界定裝置結構間的間 隙。使用傳統微影術及蝕刻圖樣化的潛在問題包括微影術 及姓刻相關限制造成間隙寬度微縮化問題。此外，某些設 計規格需要確切對稱間隙來平衡的問題。例用微影術及蝕 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

裝 訂

線 1224077 A7 發明説明（2 刻方法，由於當趨近於微影術極限時，臨界維度（CD)變異 大因而無法保證對稱性。進一步，高縱橫比間隙之蝕刻 側、·會可旎形成非均一間隙（例如垂直間隙），結果導致形成非 均一電荷分布。 因此需要有一種不必受微影術及蝕刻極限所限的方法及 結構。 單說明 本發明之特色、特點及優點由後文詳細說明，隨附之申 吻專利範圍及附圖將更徹底了解，附圖中： 圖1顯示諧振器結構之具體實施例之頂視透視示意圖。 圖2顯不於形成微機電結構方法之第—實例，有部份結構 材料形成於其上之基板部份之示意剖面側視圖。 圖3顯示圖樣化第一結構材料後，圖2之結構。 圖4顯示於隨形引進犧牲層於結構上後，圖3之結構。 圖5顯示圖樣化犧牲材料後圖4之結構。 圖6顯示將第二結構材料導入基板上方後圖5之結構。 圖7顯示於平面化結構表面後圖6之結構。 圖8顯示移除犧牲層後圖7之結構。 圖9顯示根據第一實例之第二具體實施例，引進寬間隙後 圖7之結構。 圖10顯示移除犧牲層後圖9之結構。 、 圖11顯示於形成微機電結構之第二實例中，有一犧牲層 引進其上之基板部份之示意剖面側視圖。 圖12顯示圖樣化犧牲材料後圖丨i之結構。

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圖13··、、頁：引進第二結構於基板上後圖12之結構。 圖頁不圖樣化第一結構材料後圖^之結構。 圖15,頁tf引進第二犧牲材料於基板上後圖^之結構。 圖16顯tf圖樣化第二犧牲材料後圖丨$之結構。 圖17顯不引進第二結構材料於基板上後圖16之結構。 圖18顯示平面化結構表面後圖17之結構。 圖19顯示移除第一及第二犧牲材料後圖此結構。 圖2〇顯示根據第二實例之形成結構之第二具體實施例， 於引進寬間隙後圖18之結構。 圖21顯示移除第一及第二犧牲材料後圖2〇之結構。 圖22顯示根據形成微機電結構之第三實例，帶有第—結 構材料形成於其上之基板部份之示意剖面側視圖。 圖23顯示於圖樣化第一結構材料後圖”之結構。 圖24顯示於隨形引進第一犧牲材料於結構上後_之并 構。 ° 圖25顯示圖樣化第一結構材料後圖24之結構。 圖26顯tf於隨形引進第二犧牲材料於結構上後圖之結 圖2 7顯示圖樣化苐一犧牲材料後圖2 6之結構。 圖28顯示於引進第二結構材料於結構上方後圖27之結構 圖29顯示於平面化結構表面後圖28之結構。 圖30顯示於移除第一及第二犧牲材料後圖巧之处構。

圖31顯示根據第三實例之第二具體實施例，引°進寬間 後圖28之結構。 S 裝 訂

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五 發明説明（z 圖32顯示移除第_及第二犧牲材料後圖“之結構。 詳細 區：：：f。一具體實施例中，該方法包括於基板-开/成夕數三維第一結構。於形成第 也包括隨形引進犧姓封料於其政u + 傻 引進心方。然後第二結構材料 積）以it ，接著移除犧牲材料。隨形引進（例如沉 牲材：厚产大除可用來形成窄間隙(例如約 牲材科厚度大小）。如此，就—方面而言 製造微機電結構（MEMS)。進一牛 ",、。用於 , ) 步，無需微影術步驟，經由 :=:Γ材料可形成間隙。因此，可減少有關微影 =成間隙的相關問題（例如持續微縮化、間隙對稱性、CD 隻，、、以及間隙均一度等問題）。 也况明一種裝置。一具體實施例中，該裝置包括第一結 構以及第二結構形成於基板上。第_ i 第一結構係以被移除薄膜 之厚度界疋之未經填補間隙，而與第一 結構或微機電結構，該穿置用於，你丨*相方 於微機 進-步微縮化。裝置用於例如頻率選擇性裝置的 圖1示意說明，例如;^帶通微機遽波器使用的譜振器 波器10G為典型頻率選擇性裝置實例，就以機械晶片為主= 構而言，需要極小（極窄）、均勻且一致的間隙。參昭圖^ 慮波器⑽包括樑微機諸振器u〇。㈣器u()#聯於 125A及_，但以其它方式自由登立。諧振器玉1〇係^行 於諧振器形成於其上的該基板振動。平行基板振動係藉橫 向間隙電容換能器所感應。電容換能器之形成方式係^ ^ 本紙張尺度適财S Η家標準(CNS) A4規格iX297公爱) -7- 1224077 A7 B7 五、發明説明（5 ) 入電極140設置毗鄰諧振器丨1()，於此種情況下，輸入電極 140與§皆振器11 〇間帶有間隙145。輸出電極1 50設置田比鄰諧 振器110，輸出電極150與諧振器110間帶有間隙155。 遽波器100係以下述方式做代表性操作。電輸入信號施加 於輸入電極140 ,於本例中，係藉機電換能器（例如電場產 生輸入力）而轉成輸入力。機電換能器可於z-方向感應自行 豎立邊振器11 〇的機械振動。機械振動包含機械信號。若諧 振器110之振動係於通帶範圍内，則機械信號通過。若輸入 諧振器110的振動係在濾波器之通帶以外，則機械信號被剔 除。於諧振器110通過的機械信號於輸出換能器再度被轉成 電点，於輸出電極1 5 0用以，例如，藉隨後之收發器階段處 理。 電流緩慢’將電信號轉成機械信號（於輸入電極14〇)，以 及將機械信號轉成電信號（於輸出電極丨5〇)部份係由電極與 諧振器110間的間隙145及155產生。諧振器ι1〇移動係與供 應的輸入電壓直接成比例。用於晶片上諧振器例如譜振器 110，其目的係為了降低輸入電壓。降低輸入電壓通常要求 電極140與諧振器110間的間隙145縮小，原因在於對指定電 壓而言，造成諸振器110機械移動（例如振動）需要的力，F， 係與間隙大小成反比： 1 、 F 〇〇-------- 間隙大小 典型對MEMS-型晶片上結構形成垂直（zx_方向）間隙技術 係經由微影術圖樣化及蝕刻。此種技術通常係限於形成約 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) A7 B7 五、發明説明（6 略〇· 1微米大小間隙。甚至於此種大小，對於可能降低裝置 性旎之圖樣化間隙而言，有高達25%之誤差或變異。 圖2-8顯示於基板上之結構間形成垂直（z_方向）及水平以_ 方向）間隙之一實例之第一具體實施例。參照圖2，結構2〇〇 表不有結構材料引至其上之基板部份。基板21〇例如為適合 用=MEMS應用之基本結構之半導體基板如矽基板。需了解 其它結構例如玻璃（包括絕緣層上矽）及陶瓷基板也適合。基 板210有接觸點（襯墊、終端）設置於可形成裝置結構（例如電 極、互連結構等）之表面215上。如此，基板210也有導電執 線a置通過其本體，耦聯基板上接觸點或耦聯至另一基板 土板2 1 〇也有或多個裝置階，包括一或多個互連結構階 形成於其上，而於互聯結構階上形成後述結構。 覆於基板210上方為第一結構材料22〇。本具體實施例中 二第一結構材料220例如為藉化學氣相沉積（CVD)而沉積之 夕B曰石夕（夕晶石夕）。本具體實施例中，適當結構材料之厚 j為對應於所需MEMS之垂直（Z-方向）維度之厚度。根據目 前技術之第一結構材料之適當厚度例如約為〇.5至2微米。 圖3顯示將第一結構材料圖樣化成為多數離散的結構材料 部份220A、220B及220C後圖2之結構。此種圖樣化，例如 ’可經由微影術（例如罩蓋、餘刻等）達成。 圖4顯示於隨形引進犧牲材料23〇於基板表面上，包括於 圖樣化第一結構部份220A、22〇B&22〇c上後圖3之結構。 一具體實施例中，犧牲材料230為氧化物，如二氧化矽。以 二氧化矽為例，以及若基板21〇之結構材料22〇為矽，則引 進可經由沉積（CVD)或熱生長達成。任一例中，引進結構材 -9- 五、發明説明（7 枓，於本例中引進結構材料表示引進至垂直方向）及水 (广方向）間隙維度需要的厚度。適當厚度约為5()至测埃。 圖5顯示將犧牲材料23〇圖樣化成為犧牲材料部份2肅、 230B及230C後圖4之結構。本例中，該犧牲材料部份具有垂 直（z-方向）及水平（y_方向）組《元件對應於第一結構材料部 份22〇A、2細及22〇c之垂直及水平結構。如前文說明，犧 牲材料230用來形成垂直及水平間隙，例如若有所需，用於 一或多MEMS製造時形成垂直及水平間隙。如此，犧牲材料 230之圖樣化部份係基於此種間隙希望位在基板上的需求。 圖6顯示於引進第一結構材料24〇後圖5之結構。一實例中 ,第二結構材料240類似第一結構材料22〇(例如多晶矽）。第 二結構材料被引進（例如沉積（CVD))至足夠全面覆蓋結構體 的厚度，包括犧牲材料部份23〇A及犧牲材料部份23仙之水 平設置之各個組成元件。 圖7顯示於平面化結構後圖6之結構。一具體實施例中， 平面化移除結構材料，例如第二結構材料24〇、水平設置犧 牲材料230、及第一結構材料22〇俾界定一或多個垂 直（z-方向）維度。若第一結構材料22〇被引進至對應預定裝 置結構厚度之厚度，則結構21〇上方材料層的平面化進行至 第一結構材料220(例如第一結構材料22〇表面做為擋止點）。 如圖7所不，平面化移除犧牲材料之覆於（本實例中覆於）第 一結構材料220上方之水平（y-方向）組成元件（參考圖6)。第 一結構材料240於圖7顯示為第二結構材料部份24〇a、24〇b 及240C 。 -10- 五、發明説明（8 ) 圖δ顯示於移除犧牲材料230後圖7之結構。以二氧化石夕犧 牲材料為例，一種犧牲材料23〇之移除方式係將結構2〇〇暴 露於酸性溶液例如氫氟酸（HF)溶液。犧牲材料23〇移除於第 一結構材料220及第二結構材料24〇之裝置結構間形成垂直 (t方向）間隙（例如第一結構材料部份22〇A與第二結構材料 部份240A之間隙250A ;第二結構材料部份24〇A與第一結構 材料220B之間隙250B ;及第二結構材料24〇B與第一結構材 料部份220C間之間隙250C)。犧牲材料23〇之移除也介於結 構材料與基板210間形成水平（y-方向）間隙（例如第二結構材 料部份240A與基板210間之間隙26〇A;第二結構材料部份 240B與基板210間之間隙26〇β ;以及第二結構材料部份 240C與基板210間之間隙260C)。 參照圖8，部份265例如為諧振器結構部份，由第二結構 材料部份240A形成的猎振器樑與赴鄰結構材料隔開垂直。 方向）間隙250A及250B，以及與基板2 i 〇隔開水平間隙細a 。本實例中，由於間隙係由隨形引進的犧牲層厚度界定， 故間隙25GA及25GB之垂直間隙寬度，Wv，係等於水 雇高度’ Wh。需了解間隙寬度係等於犧牲材料23〇厚戶 。結構220A及·可耗合或形成於基板2iq上方的接^ 。例如為了做為電極，可能需要進一步修改 220B，例如，需要經由以％s / 、。構20A及 ”如而要、士由引進金屬形成以矽為主 屬矽化物來降低結構材料的電阻。 金 水平間隙及垂直間隙外 可以類似方式形成額外 除了由犧牲材料230之厚度界定的 藉習知微影技術可於界定結構上 1224077 A7 _ B7 五、發明説明^ ) ~'

間隙。圖9顯示根據本實例之替代具體實施例之圖7結構， 此處結構的間隙280例如係藉業界已知之微影術及蝕刻技術 圖樣化。圖11顯示移除犧牲材料23〇後圖1〇之結構。結果所 得結構包括由犧牲材料230厚度（垂直間隙寬度、水平間隙 高度）界定的垂直間隙250A及250B及水平間隙260A、260B 及260C。圖11也顯示帶有藉微影術手段形成的較寬間隙28〇 之結構。 前述具體實施例呈現一種於基板上形成結構裝置之技術 ’於一種情況下，該結構裝置適合做於MEMS用途的結構裝 置，包括但非限於頻率選擇性裝置（例如濾波器、振盪器等） 。根據此種技術，犧牲層或薄膜用以形成結構間及/或結構 與基板間的間隙。經由利用多層或薄膜來界定間隙維度， 結構間間隔及/或結構與基板間間隔可縮至最小，其間隔距 離係由犧牲材料層或犧牲材料膜厚度決定。又，因間隙係 由犧牲層或膜移除界定，故即使對窄（例如約〇丨微米或以下 )間隙仍然可獲得較為均一的間隙維度。 圖11-18顯示於基板上形成結構之第二實例之一具體實施 例，就一方面而言，該結構適合用於MEMS應用。本實例中 ,說明形成垂直（Z-方向）及水平（y_方向）間隙技術，此處垂 直間隙寬度係小於水平間隙高度。 圖11顯示包括例如半導體材料之基板3ί〇之結構3〇〇。如 前文就圖2及伴隨之内容敘述顯示，基板31〇有接觸點（概墊 或端子）設置於表面315上，於該表面可形成裝置結構，導 電執線設置遍布於本體。基板31〇也有—或多個裝置階，包 本紙張尺度適用t @ S緖準(CNS) Α4規格(210 X 29^17 •12· 1224077 A7 _____ _B7_ 五、發明説明（1〇 ) 括互連裝置階形成於其上。 於本部份覆蓋於基板3 10上方為犧牲材料320。一具體實 施例中，犧牲材料320為氧化物例如二氧化矽（Si〇2)。以基 板3 10為；e夕為例，二氧化矽犧牲材料32〇可藉沉積（例如〔νο) 或熱生長引進。犧牲材料32〇於本實例用來界定形成於基板 上之結構之水平（y-方向）間隙部份（小於全部）。如此，依據 最終水平間隙之預定厚度以及該間隙對犧牲材料32〇之貢獻 而定’犧牲材料320之引進厚度約為1至數微米或以上。 圖12顯示於將基板31〇上方之犧牲材料32〇圖樣化成為部 份320A、320B及320C後圖11之結構。本例中，犧牲材料部 份320A ' 320B及320C之維度允許將結構材料引進基板（例 如形成諧振器的錨件）。如業界已知，犧牲材料32〇之圖樣 化可經由微影技術（罩蓋與蝕刻）達成。 圖13顯示將第一結構材料330引進基板上後圖12之結構。 第一結構材料330係以隨形方式引進基板310(包括犧牲材料 部份320A、320B及320C)表面上的全面覆蓋層。一實例中 ，第一結構材料330為沉積（例如CVD沉積）至至少結構材料 垂直咼度需要的厚度之多晶石夕半導體材料（例如多晶石夕）。 圖14顯示將第一結構材料330圖樣化成為第一結構材料部 份330A、330B及330C後圖13之結構。此種圖樣化如業界已 知可藉微影技術（例如罩蓋與蝕刻）界定基板3 1〇上的第一妹 構達成。 、一 ^ 圖15顯示將第二犧牲材料340導引至基板上後圖14之結構 。本實例中，第二犧牲材料340係以隨形方式引至結構^面 -13 -

1224077 A7 -*--·~·-----— Β7 五、發明説明~-- 上斤已括引至第一結構材料330Α、33〇]5及33〇匸上，以及引 至=一犧牲材料32〇Α、32肋及32〇(：上。若選用二氧化矽做 為第犧牲材料340 ,則犧牲材料的引進可利用沉積（例如 CVD)或熱生長達成（此處第一結構材料部份330A、33仙及 33〇C為矽，第一犧牲材料部份320A、320B及320C亦為二氧 化=)。一例中，第二犧牲材料340厚度係由最終結夠間之 預疋垂直間隙維度（寬度）決定。用於MEMS用途，第二犧牲 材料340厚度約為一層或數層二氧化矽單層。 圖16顯示將犧牲材料34〇圖樣化成為第二犧牲材料34〇a、 及340C後圖1 5之結構。此種圖樣化可藉微影技術（罩蓋 與蝕刻）達成。 圖17顯示引進第二結構材料350後圖16之結構。本實例中 ，第二結構材料350係以隨形方式沉積且覆蓋於結構表面上 ’包括覆蓋於第二結構材料部份34〇A、34〇b及34〇c上方， 以及覆蓋於第一結構材料33 〇A、33 0B及330C上方。第二結 構材料350類似第一結構材料33〇，如多晶矽。 圖18顯示結構表面平面化後圖17之結構。平面化係經由 化學機械磨光（CMP.)達成，平面化足夠移除足量第二結構材 料350，俾移除第二犧牲材料34〇之水平部份，以及界定結 構之垂直維度於基板上方（例如第一結構材料部份33〇A、 3 306及330(：以及第二結構材料部份35〇人、'35〇8及35〇(：：之垂 直維度）。如圖19舉例說明，平面化後，第二犧牲材料34〇 暴露於結構300表面上。 圖19顯不移除第二犧牲材料340及第一犧牲材料320後圖 -14-

五、發明説明（ 12 2結構。於第—犧牲材❸礙第二犧牲材料州為二氧 作犧：：中’酸例如氫氟酸用來選擇性移除犧牲材料。-^牲材料被移除，各種裝置結構保留於基板训上藉於需 33〇Aw ^ ⑴間隙隔開。如此，第一結構材料部份 350A= 係以垂直間隙355A而與第二結構材料部份 係以垂首T吉構隔開；第二結構材料部份35〇A界定之結構 ’、*直間隙355B而與第—結構材料部份330B界定之社構 ==以及第二結構材料部份3湖界定之結構係以垂㈣ 與第—結構材料部份33GC界定之結構隔開。同理 右古有所而’各種裝置結構係以水平（y_方向）間隙而與基板 3 10隔開。如此，第二結構材料部份35〇八界定之結構係以間 =雇而與基板31〇隔開；以及第二結構材料部份細界 疋之結構係以間隙3 6〇B而與基板3丨〇隔開。 經由以循序方式引進犧牲材料層或薄膜（例如第一犧牲材 料320及第二犧牲材料34〇)，垂直間隙寬度，π"，及水平間 隙高度，Wh，可由不同維度形《，但各自係由被引進的(沉 積的）犧牲層或薄膜厚度界定。換言之，形成於基板31〇之 水平（y-方向）維度間隙於本例係由二層犧牲材料層界定，而 垂直（z-方向）間隙係由單層犧牲層厚度界定。如此如圖”所 不，垂直間隙寬度Wv小於水平間隙高度Wh之量係等於第一 犧牲材料層或薄膜厚度。 、 除了由一或多犧牲材料層或薄膜之層或薄膜厚度形成結 構於基板間之垂直（z-方向）及水平（y-方向）間隙外，可藉微 影技術形成其它間隙。根據第二實例之第二具體實施例， 本紙張尺度適财g g家標準(CNS) A4規格(210X297公爱) -15- 1224077

圖20顯示圖18之結構，其中以微影術形成的間隙或開口 形成的結構。此種間隙可藉微影術罩蓋及蝕刻技術形成。 圖21顯示如前文參照圖19及隨附之說明所述，於移除第一 犧牲材料320及第二犧牲材料34〇後圖2〇之結構。 圖22-30顯示於基板上形成結構之第三實例之一具體實施 例該結構例如適合用於MEMS用途。本實例中，說明形成 垂直（z-方向）及水平（y-方向）間隙技術，此處垂直間隙寬度 係大於水平間隙高度。 圖22顯示包括例如半導體材料基板410之結構400。如前 文就圖2及隨附之說明所述，基板41〇有接觸點（襯墊、端子） 設置於表面上，裝置結構係形成於該表面上以及有導電執 線設置遍布其本體。基板410也具有一或多裝置階，包括互 連階形成於其上。 於此部份之基板410上方為形成第一結構材料42〇。一實 例中，第一結構材料420為藉CVD引進的多晶矽。 圖23顯示將第一結構材料42〇圖樣化成為第一結構部份 420A、420B及420C後圖22之結構。此種圖樣化可藉微影術 罩蓋與钱刻達成。 圖24顯不於隨形引進第一犧牲材料43〇後圖23之結構。一 實例中，第一犧牲材料430為氧化物例如二氧化矽（Si〇2)。 於基板410及第一結構材料部份42〇A、42〇B&42〇c各別為 矽之例中，二氧化矽第一犧牲材料43〇可藉沉積（例如cvd) 或熱生長引進。本例中，第_犧牲材料·對形成於基板上 的結構界定部份（小於全部）垂直（z_方向）間隙。如此，依據 -16· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇 X 297公楚：)~"" ------------ 1224077 A7 B7 五、發明説明（14 ) 最終垂直間隙之預定厚度以及該等間隙對第一犧牲材料430 之貢獻決定，第一犧牲材料430被引進之約1至數層單層或 以上之厚度。 圖25顯示於基板310上，將第一犧牲材料430圖樣化成為 第一犧牲材料部份43 0A、43 0B、43 0C、43 0D及43 0E後圖24 之結構。本實例中，第一犧牲材料部份係隨形於第一結構 材料部份420A、420B及420C側壁。第一犧牲材料430之圖 樣化例如係使用蝕可刻劑藉各向異性蝕刻達成，該蝕刻劑 例如有利於移除多晶矽上的二氧化矽。 圖26顯示引進第二結構材料440後圖25之結構。第二犧牲 材料440係隨形引進結構材料440上方，包括引進第一結構 材料部份420A、420B及420C上方（例如隨形引進水平元件 及垂直元件上方）。一實例中，第二犧牲材料440係類似第 一犧牲材料430。以二氧化矽為例，第二犧牲材料440可藉 沉積或熱生長引進（此處基板410以及第一結構材料420A、 420B及 420C 為矽）。 圖27顯示將第二犧牲材料440圖樣化成為二犧牲材料440A 及440B後圖26之結構。此種圖樣化可藉微影術（罩蓋與蝕刻 )達成。 圖28顯示引進第二結構材料450後圖27之結構。本實例中 ，第二結構材料450係以隨形方式引進成為結構400，包括 第二犧牲材料440A及440B上方之覆蓋層；第一結構材料部 份420A、420B及420C ;以及第一犧牲材料部份430C及430E 。第二結構材料450類似第一結構材料420，例如多晶矽。 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

裝 訂 線 1224077 A7 B7 五、發明説明（15 ) 圖29顯示結構表面平面化後圖28之結構。平面化可藉化 學-機械磨光（CMP)達成，平面化足夠移除足量第二結構材 料450而移除第二犧牲材料部份440A及440B之水平部份， 以及對基板上方結構界定垂直維度（例如第一結構材料部份 420A、420B及420C之垂直維度）。如圖29所示，於平面化 後，第二犧牲材料之垂直組成元件440A及440B暴露於結構 400表面上，第一犧牲材料部份430A、430B、430C、430D 及430E也暴露於結構400表面上。平面化進一步界定結構材 料部份 440A、440B及 440C。 圖30顯示移除第二犧牲材料440及第一犧牲材料430後圖 29之結構。一例中，若第一犧牲材料430及第二犧牲材料 440為二氧化矽，則可使用氫氟酸（HF)等酸選擇性移除犧牲 材料。一但犧牲材料被移除後，各種裝置結構保留於基板 410上，彼此隔開垂直（z-方向）間隙。如此，第一結構材料 部份420A界定結構與第二結構材料部份450A界定的結構隔 開垂直間隙455A ;第二結構材料部份450A界定結構與第一 結構材料部份420B界定的結構隔開垂直間隙455B ;以及第 二結構材料部份450B界定結構與第一結構材料部份420C界 定的結構隔開垂直間隙455C。同理，若有所需，各個裝置 結構可與基板410隔開水平（y-方向）間隙。如此，第二結構 材料部份450A界定之結構與基板410隔開；隙460A ;以及 第二結構材料部份450B界定之結構與基板410隔開間隙460B。 經由以循序方式引進犧牲材料層或薄膜（例如第一犧牲材 料430及第二犧牲材料440)，垂直間隙寬度，Wv，及水平間 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐）

裝 _· 線 1224077 五、發明説明（ 16 隙高度，wh’可形成為不同維度， 沉積的）犧牲層或薄膜厚度界L 糸由被引進的（被 上之水平（y.方向则於本例係由犧牲_1成;:基板410 直（Z-方向）間隙係由二層犧 早s界疋，而垂 示，垂直間隙宽戶w 2 界定。如此如圖30所玉直間隙見度wv大於水平間隙高 犧牲材料層或薄膜厚度。 -度Wh之夏係等於第一 除了以-或多犧牲材料層《薄膜之層構盘其ρ弓+斗士 / 导腰/子度形成結稱興暴板間之垂直（z_方向）及水平 隙可夢習知與旦/社^ 6 )間隙外’其它間 隱了猎影技術形成。根據第三實例之第二且 例，圖31顯示圖29之結構，其中微影術形成的間隙或^ 彻形成於結構。此種間隙如業界已知可藉習知罩蓋與蝕刻 技術形成。圖32顯示如前文參照圖3〇及隨附說明所述，移 除第一犧牲材料430及第二犧牲材料44〇後圖31之結構。 前文詳細說明中，參照特定具體實施例說明本發明。但 顯然可未悖離如隨附之申請專利範圍陳述之本發明之廣義 精髓與範圍而做出多種修改及變化。如此，說明書及附圖 僅供舉例說明之用，而非限制性。 回 裝 訂 -19- 本紙張尺度如巾S S家標準(CNS) A4規格(2Κ)χ297公i ~ ---—.

Claims (1)

1224077 第091111864號專利申請案 中文申凊專利範圍替換本(93年6月） 申清專利範圍 種製造微機電結構（MEMS)之方法，包含： 於一基板之一區上，形成多數三維第一結構； 種 於形成第一結構後，隨形地於基板該區上 犧牲材料； 進 於犧牲材料上方引進一第二結構材料；以及 移除該犧牲材料。 2. :申請專利範圍糾項之方法，於移除犧牲材料後，進 一步包含暴露部份犧牲材料。 3. 如中請專利範HD項之方法，其中暴露部份犧牲 包含移除部份第二結構材料。 4. 如中請專利範圍第旧之方法，於引㈣二結構材料前 ，進一步包含圖樣化犧牲材料。 5. 如中請專利範圍第1項之方法，其中第-結構材料包含 矽，以及犧牲材料包含二氧化矽以及引進犧牲材料包含 生長。 6. 如申凊專利範圍第1項之方法，其中移除犧牲材料包含 懸吊第二結構材料做為第二結構耦合至第一結構。 7·如申凊專利範圍第1項之方法，其中圖樣化第一結構界 疋夕數由第一結構占據之基板第一區部份，以及至少一 個不含第一結構之基板第二區部份，以及引進犧牲材料 包含將犧牲材料至少引至第二區上方。 8· 種製造微機電結構（MEMS)之方法，包含： 於一基板表面之一區上，以微影術圖樣化多數第一結 構’該多數第一結構具有關於基板表面之第一維度以及 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格公董） 1224077 六 圍範利專請中 8 8 8 8 A B c D rb * - y 於形成第一結構後，隨形地於基板該區上方引進一種 牲材料； 犧牲材料； 於犧牲材料上方引進一種第二結構材料；以及 移除該犧牲材料。 9·如申請專利範圍第8項之方法 一步包含圖樣化犧牲材料。 10 ·如申凊專利範圍第8項之方法 一步包含暴露部份犧牲材料。 11.如申請專利範圍第9項之方法 包含移除部份第二結構材料。 12·如申請專利範圍第8項之方法丹〒 氧化矽，以及引進犧牲材料包含生長。 ϋ 圍第8項之方法’其中移除犧牲材料包含 以弟一結構懸吊第二結構。 ^。 14· 一種微機電結構裝置，包含·· 一第一結構於一基板上；以及 一第二結構於該基板上，該第二社 被移除1薄膜厚度界定的未經填補間。隙所=·。構係藉 13.如申凊專利範圍第14項之裝置， 構，其中該第二結構係懸吊於多數第—二2=數第三結 16_如申請專利範圍第15項之裝置，装中， 被移除的薄膜厚度界^的未經填補構係以由 方。 丨永而懸吊於基板上 於形成第二結構前 進 於移除犧牲材料後，進 其中暴露部份犧牲材料 其中該犧牲材料包含二 21 - 本紙張尺度適财S ®家鮮_3) A4規格公釐）

1224077 8 8 8 8 A B c D

、申請專利範圍 1 7.如申請專利範圍第1 5項之裝置，進一步包含電源耦合至 多數第三結構之一。 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）