TWI469913B - 微機電系統麥克風結構及其製造方法 - Google Patents

Description

微機電系統麥克風結構及其製造方法

本發明係有關於一種微機電系統(micro－electromechanical system，MEMS)麥克風結構及其製造方法，尤指一種有效縮減微機電系統麥克風結構之厚度的製造微機電系統麥克風結構之方法以及所形成之微機電系統麥克風結構。

微機電系統(micro－electromechanical system,MEMS)麥克風結構係由高度整合電子電路與微型機械結構所構成。目前微機電系統麥克風結構可藉由一般的微電子技術例如微影、氣相沉積、蝕刻，或光刻電鑄模造(LIGA)等技術，於絕緣層或其他半導體等之基板上製得。近來，為了將微機電元件與CMOS(互補式金氧半導體)元件整合於微機電系統麥克風結構中，已有利用與習知類比及數位CMOS電路同類型的製造步驟來製造微機電系統麥克風結構。

請參考第1圖至第3圖，第1圖至第3圖為習知製造微機電系統麥克風結構之方法示意圖。如第1圖所示，習知製造具多層振膜之微機電系統麥克風結構10之方法係先提供一基底12，且基底12之表面包含有一基部犧牲層 14以及一第一金屬層16。然後，圖案化第一金屬層16以形成一第一微型金屬網18。接著，如第2圖所示，將一第一犧牲層20覆蓋於基底12上，並且平坦化第一犧牲層20之表面。然後，於第一犧牲層20上形成一第二金屬層22，再圖案化第二金屬層22以形成第二微型金屬網。接著，將一第二犧牲層26覆蓋於基底12上，並且平坦化第二犧牲層26之表面。然後，於第二犧牲層26上形成一第三金屬層28，再圖案化第三金屬層28以形成第三微型金屬網。之後，覆蓋一第三犧牲層32於基底12上。最後，如第3圖所示，利用一等向性蝕刻製程移除第一微型金屬網18、第二微型金屬網以及第三微型金屬網之間的第一犧牲層20、第二犧牲層26、第三犧牲層32以及部分基部犧牲層14，使第一微型金屬網18、第二微型金屬網以及第三微型金屬網懸浮於基底12上而形成多層振膜結構。接著，可進行背後蝕刻製程，將基底12蝕穿，使外界之空氣分子可上下的自由運動，進而震動多層振膜結構，至此即形成習知微機電系統麥克風結構10。

由上述可知，習知微機電系統麥克風結構係採用一般鋁製程來形成作為振膜結構之微型金屬網，即先形成鋁所構成之第一、第二與第三金屬層，再塗佈光阻層，且將光阻層圖案化。接著再以圖案化光阻層為遮罩蝕刻金屬層，以逐步形成所需之各層微型金屬網。然而，藉此方法製造 之微型金屬網的高度將取決於各金屬層之高度，因此整個微機電系統裝置的厚度即為各犧牲層與各微型金屬網之厚度的總合，進而限制了微機電系統裝置之厚度。所以為了讓微機電系統裝置具有更小之體積或厚度，改善微機電系統裝置與其製造方法仍為業界極需努力之目標之一。

本發明之主要目的之一在於提供一種微機電系統麥克風結構及其製造方法，以有效降低微機電系統麥克風結構之厚度。

為達上述之目的，本發明提供一種製造微機電系統麥克風結構之方法。首先，提供一基底，基底定義有一微機電系統區域以及一邏輯區域，基底之表面設置有一第一介電層以及至少一第一接觸插塞，且第一接觸插塞係位於邏輯區域內之基底上。接著，蝕刻第一介電層，以於微機電系統區域之第一介電層表面上形成至少一網狀溝渠。之後，形成一金屬層覆蓋於第一介電層上且填入網狀溝渠。接著，形成一圖案化遮罩層於邏輯區域之金屬層上。然後，移除未被圖案化遮罩層覆蓋以及位於網狀溝渠以外之金屬層，並且移除圖案化遮罩層，以同時於邏輯區域之第一介電層上形成一第一金屬內連線層，以及於微機電系統區域之網狀溝渠中形成一第一微型金屬網。

為達上述之目的，本發明再提供另一種製造微機電系統麥克風結構之方法。首先，提供一基底，基底定義有一微機電系統區域以及一邏輯區域，基底之表面設置有一第一介電層。接著，形成至少一電路溝渠與至少一對應該電路溝渠之接觸洞於邏輯區域之第一介電層中。之後，形成至少一網狀溝渠於微機電系統區域之第一介電層上。接著，形成一金屬層覆蓋於第一介電層上且填入電路溝渠、接觸洞與網狀溝渠中。然後，移除位於電路溝渠、接觸洞以及網狀溝渠以外之金屬層，以於電路溝渠與接觸洞中形成一第一金屬內連線結構以及於網狀溝渠中形成一第一微型金屬網，其中第一金屬內連線結構包含有至少一第一下部接觸插塞與至少一第一上部金屬內連線層。

為達上述之目的，本發明又提供一種微機電系統麥克風結構，其包含有一基底、至少一介電層、至少一接觸插塞、至少一金屬內連線層以及至少一微型金屬網。基底定義有一邏輯區域與一微機電系統區域。接觸插塞設置於邏輯區域之介電層中。金屬內連線層設置於邏輯區域之介電層上，且電性連接至接觸插塞。微型金屬網係設置於微機電系統區域中，且微型金屬網之表面與金屬內連線層之下表面相對於基底位於相同高度。

為達上述之目的，本發明更提供另一種微機電系統麥 克風結構，其包含有一基底、至少一介電層、至少一金屬內連線結構以及至少一微型金屬網。基底定義有一邏輯區域與一微機電系統區域。金屬內連線結構係鑲嵌於介電層中，且金屬內連線結構包含有至少一上部金屬內連線層與至少一下部接觸插塞。微型金屬網係設置於微機電系統區域中，且微型金屬網之下表面與上部金屬內連線層之下表面相對於基底係位於不同高度。

本發明利用鑲嵌製程於微機電系統區域形成微型金屬網，以縮減微型金屬網堆疊之厚度，進而降低微機電系統麥克風結構之厚度。

請參考第4圖至第10圖，第4圖至第10圖為本發明第一實施例之製造微機電系統麥克風結構的方法示意圖。如第4圖所示，首先，提供一基底102，例如半導體等基板。基底102定義有一微機電系統區域106以及一邏輯區域108，且其表面具有一基部介電層104、一基部金屬內連線層112、一第一介電層110以及至少一第一接觸插塞114。於本實施例中，基部介電層104覆蓋於基底102上，且基部金屬內連線層112設置於基部介電層104上，但本發明並不限於此，基部金屬內連線層亦可鑲嵌於基部介電層中。第一介電層110覆蓋於基部金屬內連線層112，且第 一接觸插塞114設置於第一介電層110中且貫穿第一介電層110。基部介電層104與第一介電層110可為層間介電層(Inter－Layer Dielectric，ILD)或金屬內連線結構之任一金屬層間介電層(Inter－Metal Dielectric，IMD)，其材料可包含有氧化矽、1ow－k等絕緣材料，可為單層結構也可為多層結構。

此外，邏輯區域108之基部介電層104與基底102之間另可包含有至少一電晶體，作為微機電系統麥克風結構之電路控制元件(圖未示)，並且可藉由至少一基部接觸插塞(圖未示)電性連接於基部金屬內連線層112。電晶體可為例如P型、N型或互補式等金氧半導體電晶體(MOS)。另外，本實施例之第一介電層110間之表面另設置有至少一下電極層115，位於微機電系統區域106中，其材料可為多晶矽或金屬，以作為微機電系統麥克風結構之一電極。

接著，如第5圖所示，於第一介電層110上形成一第一圖案化遮罩層116，例如：光阻層等可作為遮罩之材料層，以部分覆蓋微機電系統區域106內之第一介電層110，並完全覆蓋邏輯區域108內之第一介電層110，第一圖案化遮罩層116所曝露出之第一介電層110之圖案係與所欲形成之微機電系統麥克風結構之第一層圖案相同。

然後，如第6圖所示，以第一圖案化遮罩層116為遮 罩，對第一介電層110進行一蝕刻製程，例如：異向性的反應離子蝕刻等之乾蝕刻製程，來蝕刻未被第一圖案化遮罩層116覆蓋之第一介電層110，以於微機電系統區域106內之第一介電層110表面形成至少一網狀溝渠118。然後再移除作為遮罩之第一圖案化遮罩層116。接著，形成一金屬層120覆蓋於第一介電層104上，且填入微機電系統區域106內之網狀溝渠118。之後，再形成一第二圖案化遮罩層122於邏輯區域108之金屬層120上，用以定義出邏輯區域108內所欲形成之金屬內連線結構之第一層圖案，其中第二圖案化遮罩層122並未覆蓋微機電系統區域106之金屬層120。

接著，如第7圖所示，以第二圖案化遮罩層122為遮罩，利用一回蝕刻(Etch Back)製程來移除未被第二圖案化遮罩層122覆蓋且位於網狀溝渠118以外之部分金屬層，以於邏輯區域108內之第一介電層110表面上形成一第一金屬內連線(metal interconnect)層124，並且同時於微機電系統區域106之網狀溝渠118中形成一第一微型金屬網(micro－machined metal mesh)126。值得注意的是，本實施例之第一金屬內連線層124與第一微型金屬網126係由同一金屬層120所構成，並且於同一蝕刻製程中所形成，可有效節省習知分開製作邏輯區域之電路元件與微機電系統區域之麥克風結構的步驟。此外，金屬層120之材料可包 含有鋁或多晶矽化金屬(polycide)等導電金屬或金屬化合物，並且其材料以可進行蝕刻製程之材料為主，但本發明不限於此。

接著，如第8圖所示，形成一第二介電層128覆蓋於第一金屬內連線層124、第一微型金屬網126以及第一介電層110上，並且形成至少一第二接觸插塞130於邏輯區域108之第二介電層128中，其中第二接觸插塞130對應於第一金屬內連線層124且貫穿第二介電層128。然後，重複形成第一金屬內連線層124與第一微型金屬網126之步驟，形成一第二金屬內連線層132於邏輯區域108之第二介電層128上，且形成一第二微型金屬網134於微機電系統區域106之第二介電層128中。之後，再於第二金屬內連線層132、第二微型金屬網134以及第二介電層128上覆蓋一護層136。值得注意的是，本發明並不限於僅製作兩層金屬內連線層與兩層微型金屬網，其可僅有一層亦可依所設計之微機電系統麥克風結構來決定，並且於製作完所欲層數之金屬內連線層與微型金屬網後，再於其上覆蓋護層136。

最後，如第9圖所示，於完成所有金屬內連線層以及護層136後，利用一圖案化遮罩(未顯示)覆蓋並保護邏輯區域108來進行一蝕刻製程，例如等向性的溼蝕刻或蒸氣蝕刻製程，用以移除微機電系統區域106內圍繞於第一微型金屬網126之第一介電層110以及圍繞於第二微型金屬網134之第二介電層128與護層136，使 第一微型金屬網126與第二微型金屬網134鏤空，因而可作為微機電系統麥克風結構之振膜。之後，再移除圖案化遮罩。

接著，繼續完成微機電系統麥克風結構，如第10圖所示，全面塗覆一彈性層138，以提供振膜更好的彈性，彈性層138可包括例如塑性橡膠(plastic rubber)、鐵弗隆(Teflon)、帕瑞玲(Pyralene，商品名，屬於多氯聯苯一族的化合物)、及聚醯胺(polyamide)。然後，進行背後蝕刻製程，將微機電系統區域106的基底102蝕穿，形成通氣孔(vent hole)140，以容許空氣分子上下的自由運動，使得微型金屬網可因從外界進入之聲波而震動或藉由本身之震動而將聲波傳遞至外界，至此即完成微機電系統麥克風結構100之製備。於本實施例中，微機電系統麥克風結構100之振膜係為一網狀結構，但本發明並不囿限於此，而可依實際所需之微機電系統裝置之功能來加以調整其佈局結構。值得注意的是，本實施例之第一微型金屬網126與第二微型金屬網134係懸空於微機電系統區域106中，且可藉由邏輯區域108之第一介電層110加以支撐。並且，第一微型金屬網126與第二微型金屬網134另可分別電性連接至邏輯區域108內之第一金屬內連線層124與第二金屬內連線層132，而可具有電子傳輸特性。

由上述可知，本實施例之邏輯區域108之第一金屬內連線層124係藉由鋁製程製造而成，而微機電系統區域106之第一微型金屬網126則係藉由類鑲嵌(Damascene－like)製 程來同時製造，使鏤空之第一微型金屬網126之上表面與第一金屬內連線層124之下表面相對於基底102的高度約略相同，且第二微型金屬網134之上表面與第二金屬內連線層132之下表面相對於基底102的高度約略相同。藉此，第一微型金屬網126係低於第一金屬內連線層124，且第二微型金屬網134係低於第二金屬內連線層132，進而可有效縮減微機電系統區域106之堆疊厚度。此外，於本實施例中，由於第一金屬內連線層124與第一微型金屬網126係由同一金屬層構成且於同一蝕刻製程中同時形成，第二金屬內連線層132與第二微型金屬網134亦由同一金屬層所構成且於同一蝕刻製程中同時形成，可有效減少將邏輯區域108與微機電系統區域106分開製作時所需耗費之製造步驟。

此外，如第10圖所示，本發明更揭露一種藉由前述第一實施例所製造出的微機電系統麥克風結構100，其包含有一定義有一微機電系統區域106與一邏輯區域108之基底102、一基部介電層104、一基部金屬內連線層112、一第一介電層110、至少一第一接觸插塞114、至少一第一金屬內連線層124以及一第一微型金屬網126。基部介電層104設置於基底102上，且基部金屬內連線層112設置於基部介電層104上。第一介電層110部份覆蓋於邏輯區域108之基部介電層104與基部金屬內連線層112上，且第 一金屬內連線層124設置於第一介電層110上，而第一接觸插塞114設置於第一介電層110中且貫穿第一介電層110以連接第一金屬內連線層124與基部金屬內連線層112。第一微型金屬網126係藉由邏輯區域108內之第一介電層104支撐，以懸空於微機電系統區域106中，並且第一微型金屬網126可電性連接至第一金屬內連線層124，使控制訊號可藉由第一金屬內連線層124傳遞至第一微型金屬網126，然後再藉由震動傳至外界。其中，微機電系統區域106內之第一微型金屬網126之上表面與第一金屬內連線層124之下表面相對於基底102係位於相同高度。此外，本實施例並不限於僅具有一層微型金屬網以及一層金屬內連線層，微機電系統麥克風結構100另可包含有至少一設置於第一介電層110上之第二介電層128、至少一設置於第二介電層128上之第二金屬內連線層132、至少一連接第一金屬內連線層132與第二金屬內連線層124之第二接觸插塞130以及至少一設置於微機電系統區域106之第二微型金屬網134。

值得注意的是，在本發明製造微機電系統麥克風結構之方法中，製造金屬內連線層與接觸插塞之步驟亦可為其他不同之方法，而並不限於上述實施例之製造方法，並且，為了方便說明起見，與第一實施例相同之部分元件將使用相同標號標註，且相同之步驟將不重複贅述。請參考第11 圖至第15圖。第11圖至第15圖為本發明第二實施例之製造微機電系統麥克風結構之方法示意圖。如第11圖所示，相較於第一實施例，本實施例提供之基底102，其表面上之第一介電層110中並未具有接觸插塞。

接著，如第12圖所示，與第一實施例不同的是，本實施例係對邏輯區域108之第一介電層110進行一雙鑲嵌製程，例如：介層洞優先(via－first)雙鑲嵌製程、溝渠優先(trench－first)雙鑲嵌製程、部分介層洞優先(partial via－first)雙鑲嵌製程等製程，以於邏輯區域108之第一介電層110中形成至少一電路溝渠202與至少一對應電路溝渠202之接觸洞204，並且於微機電系統區域106之第一介電層110中形成一網狀溝渠118。值得注意的是，網狀溝渠118可藉由雙鑲嵌製程中之兩階段蝕刻製程來加以形成，藉此，當雙鑲嵌製程為介層洞優先雙鑲嵌製程，網狀溝渠118係與電路溝渠202於同一蝕刻製程中所形成。當雙鑲嵌製程為溝渠優先雙鑲嵌製程，網狀溝渠118係與接觸洞204於同一蝕刻製程中所形成。當雙鑲嵌製程為部分介層洞優先雙鑲嵌製程，網狀溝渠118係與接觸洞204以及電路溝渠202於同一蝕刻製程中所形成。但本發明並不限於網狀溝渠118須與接觸洞204以及電路溝渠202於同一蝕刻製程中形成，網狀溝渠118亦可於雙鑲嵌製程之前或之後所形成。

之後，如第13圖所示，於基底102上形成一金屬層120覆蓋第一介電層110且填入電路溝渠202、接觸洞204與網狀溝渠118中。接著，移除位於電路溝渠202、接觸洞204以及網狀溝渠118以外之金屬層120，以於電路溝渠202與接觸洞204中形成一第一金屬內連線結構206以及於網狀溝渠118中形成一第一微型金屬網126。相較於第一實施例，本實施例之第一金屬內連線結構206包含有至少一第一上部金屬內連線層208與至少一第一下部接觸插塞210，亦即第一上部金屬內連線層208與第一下部接觸插塞210係由同一金屬層所構成且於同一步驟形成，並且第一上部金屬內連線層208與第一下部接觸插塞210構成一雙鑲嵌結構，而第一微型金屬網126為一單鑲嵌結構。另外，移除金屬層120之步驟係為一平整化製程，其可包含有一化學機械研磨(CMP)製程、一蝕刻製程或上述二製程之組合，而構成金屬層120之材料可包含有銅、鋁、合金、多晶矽化金屬(polycide)、鎢、鈦、氮化鈦、鉭、氮化鉭或上述之組合，主要根據移除部分金屬層120之方法來選擇金屬層120之材料。但本發明填入網狀溝渠118與電路溝渠202以及接觸洞204中之金屬層120亦可為不同之金屬層，亦即可分別填入一金屬層於網狀溝渠118，填入另一金屬層於電路溝渠202以及接觸洞204中。並且，第一金屬內連線結構206之材料可不同於第一微型金屬網126之材料。

接著，如第14圖所示，形成一第二介電層128覆蓋於第一金屬內連線結構206、第一微型金屬網126以及第一介電層110上。然後，重複本實施例形成第一金屬內連線結構206與第一微型金屬網126之步驟，形成一第二金屬內連線結構212鑲嵌於邏輯區域108之第二介電層128中，且形成一第二微型金屬網134於微機電系統區域106之第二介電層128中。之後，再於第二金屬內連線結構212、第二微型金屬網134以及第二介電層128上覆蓋一護層136。值得注意的是，本發明並不限於僅製作兩層金屬內連線結構與兩層微型金屬網，其可僅有一層亦可依所設計之微機電系統麥克風結構來決定，並且於製作完所欲之金屬內連線結構與微型金屬網之層數後，再於其上覆蓋護層136。

接著，如第15圖所示，於完成所有金屬內連線結構以及護層136後，移除微機電系統區域106內圍繞於第一微型金屬網126的第一介電層110以及圍繞於第二微型金屬網134之第二介電層128與護層136，使第一微型金屬網126與第二微型金屬網134鏤空，以作為微機電系統麥克風結構200之振膜。之後，本實施例後續之製程與第一實施例之第10圖相同，因此不再贅述。值得注意的是，上述形成網狀溝渠118之步驟係與形成電路溝渠202與接觸洞204之步驟於同一雙鑲嵌製程中進行，並且之後可一起填入相同之金屬層，因此亦可有效減少將邏輯區域108與微機電系統區域106分開製作時所需耗費之製造步驟。

此外，如第15圖所示，本發明更揭露一種藉由前述第二實施例所製造出的微機電系統麥克風結構200，其包含有一定義有一微機電系統區域106與一邏輯區域108之基底102、一基部介電層104、一基部金屬內連線層112、一第一介電層110、一第一金屬內連線結構206以及一第一微型金屬網126。基部介電層104設置於基底102上，且基部金屬內連線層112設置於基部介電層104上。第一介電層110部份覆蓋於邏輯區域108之基部介電層104與基部金屬內連線層112上，且第一金屬內連線結構112鑲嵌於第一介電層110中，其中第一金屬內連線結構206包含有至少一第一上部金屬內連線層208與至少一第一下部接觸插塞210，且第一下部接觸插塞210電性連接基部金屬內連線層112與第一上部金屬內連線層208。第一微型金屬網126係藉由邏輯區域108內之第一介電層110支撐，以懸空於微機電系統區域106中。不同於第一實施例之微機電系統麥克風結構之處在於本實施例之第一微型金屬網126之上表面約略切齊第一金屬內連線結構206之上表面，且第一微型金屬網126之下表面與第一下部接觸插塞210之上表面相對於基底102係位於不同高度，即由同一金屬層所構成之第一微型金屬網126與第一上部金屬內連線層208之厚度不同。此外，本實施例亦不限於僅具有一層微型金屬網以及一層金屬內連線結構，微機電系統麥克風結構200另可包含有至少一設置於第一介電層110上之 第二介電層128、至少一設置於第二介電層128中之第二金屬內連線結構212以及至少一設置於微機電系統區域106之第二微型金屬網134。其中，第二金屬內連線結構212包含有至少一第二上部金屬內連線層214以及至少一第二下部接觸插塞216。

值得注意的是，本發明更可結合第一實施例與第二實施例之方法製造出具有第一實施例與第二實施例之微機電系統麥克風結構。請參考第16圖與第17圖，第16圖與第17圖為本發明具有第一實施例與第二實施例之微機電系統麥克風結構之剖面示意圖。如第16圖所示，微機電系統麥克風結構300可利用第一實施例之方法於微機電系統區域106中形成一第一微型金屬網302以及於邏輯區域108之第一介電層110上形成一第一金屬內連線層304。然後，再利用第二實施例之方法於第一微型金屬網302與第一金屬內連線層304上方形成一第二微型金屬網306以及一設置於第二介電層128中之第二金屬內連線結構308。但本發明並不限於此第一實施例與第二實施例之搭配組合，而可依實際需求調整第一實施例與第二實施例之順序與重複次數。此外，如第17圖所示，本發明製造微機電系統麥克風結構400之方法亦可於進行第一實施例或第二實施例之方法時，選擇性地於微機電系統區域106中採用雙鑲嵌製程，使第一微型金屬網402與第二微型金屬網404之間形 成接觸插塞406，以有助於微型金屬網之連接，加強微型金屬網之機械強度與同步共振等效果。

綜上所述，本發明係利用類鑲嵌製程、鑲嵌製程或雙鑲嵌製程於微機電系統區域形成微型金屬網，並同步整合鋁製程、插塞製程或雙鑲嵌製程而於邏輯區域中形成金屬內連線結構，以有效縮減微機電系統麥克風結構之厚度，並大幅簡化整合式微機電系統麥克風結構之製程。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10‧‧‧微機電系統裝置

12‧‧‧基底

14‧‧‧基部犧牲層

16‧‧‧第一金屬層

18‧‧‧第一微型金屬網

20‧‧‧第一犧牲層

22‧‧‧第二金屬層

26‧‧‧第二犧牲層

28‧‧‧第三金屬層

32‧‧‧第三犧牲層

100‧‧‧微機電系統麥克風結構

102‧‧‧基底

104‧‧‧基部介電層

106‧‧‧微機電系統區域

108‧‧‧邏輯區域

110‧‧‧第一介電層

112‧‧‧基部金屬內連線層

114‧‧‧第一接觸插塞

115‧‧‧下電極層

116‧‧‧第一圖案化遮罩層

118‧‧‧第一網狀溝渠

120‧‧‧金屬層

122‧‧‧第二圖案化遮罩層

124‧‧‧第一金屬內連線層

126‧‧‧第一微型金屬網

128‧‧‧第二介電層

130‧‧‧第二接觸插塞

132‧‧‧第二金屬內連線層

134‧‧‧第二微型金屬網

136‧‧‧護層

138‧‧‧彈性層

140‧‧‧通氣孔

200‧‧‧微機電系統麥克風結構

202‧‧‧電路溝渠

204‧‧‧接觸洞

206‧‧‧第一金屬內連線結構

208‧‧‧第一上部金屬內連線 層

210‧‧‧第一下部接觸插塞

212‧‧‧第二金屬內連線結構

214‧‧‧第二上部金屬內連線層

216‧‧‧第二下部接觸插塞

300‧‧‧微機電系統麥克風結構

302‧‧‧第一微型金屬網

304‧‧‧第一金屬內連線層

306‧‧‧第二金屬內連線層

308‧‧‧第一金屬內連線結構

400‧‧‧微機電系統麥克風結構

402‧‧‧第一微型金屬網

404‧‧‧第二微型金屬網

406‧‧‧接觸插塞

第1圖至第3圖為習知製造微機電系統裝置之方法示意圖。

第4圖至第10圖為本發明第一實施例之製造微機電系統裝置的方法示意圖。

第11圖至第15圖為本發明第二實施例之製造微機電系統裝置之方法示意圖。

第16圖與第17圖為本發明具有第一實施例與第二實施例之微機電系統麥克風結構之剖面示意圖。

100‧‧‧微機電系統麥克風結構

102‧‧‧基底

104‧‧‧基部介電層

106‧‧‧微機電系統區域

108‧‧‧邏輯區域

110‧‧‧第一介電層

112‧‧‧基部金屬內連線層

114‧‧‧第一接觸插塞

115‧‧‧下電極層

116‧‧‧第一圖案化遮罩層

118‧‧‧第一網狀溝渠

120‧‧‧金屬層

122‧‧‧第二圖案化遮罩層

124‧‧‧第一金屬內連線層

126‧‧‧第一微型金屬網

128‧‧‧第二介電層

130‧‧‧第二接觸插塞

132‧‧‧第二金屬內連線層

134‧‧‧第二微型金屬網

136‧‧‧護層

138‧‧‧彈性層

140‧‧‧通氣孔

Claims (14)

1. 一種製造微機電系統麥克風結構之方法，包含有：提供一基底，其定義有一微機電系統區域以及一邏輯區域，該基底之表面設置有一第一介電層以及至少一第一接觸插塞，且該第一接觸插塞係位於該邏輯區域內之該基底上；蝕刻該第一介電層，以於該微機電系統區域之該第一介電層上形成至少一網狀溝渠；形成一金屬層覆蓋於該第一介電層上且填入該網狀溝渠；形成一圖案化遮罩層於該邏輯區域之該金屬層上；以及移除未被該圖案化遮罩層覆蓋以及位於該網狀溝渠以外之該金屬層，並且移除該圖案化遮罩層，以同時於該邏輯區域之該第一介電層上形成一第一金屬內連線層，以及於該微機電系統區域之該網狀溝渠中形成一第一微型金屬網。
2. 如申請專利範圍第1項所述之製造微機電系統麥克風結構之方法，其中移除該金屬層之步驟係利用一蝕刻製程。
3. 如申請專利範圍第1項所述之製造微機電系統麥克風結構之方法，其中於形成該第一金屬內連線層與該第一微型金屬網之後，另包含有移除該微機電系統區域之該第 一介電層。
4. 如申請專利範圍第1項所述之製造微機電系統麥克風結構之方法，其中於移除部分該金屬層與該圖案化遮罩層之後，另包含有：形成一第二介電層覆蓋於該第一金屬內連線層、該第一微型金屬網以及該第一介電層上；形成至少一第二接觸插塞於該邏輯區域之該第二介電層中；形成至少一第二金屬內連線層於該邏輯區域之該第二介電層上，且形成至少一第二微型金屬網於該微機電系統區域之該第二介電層中；以及移除該微機電系統區域之該第一介電層與該第二介電層。
5. 如申請專利範圍第4項所述之製造微機電系統麥克風結構之方法，其中該第二接觸插塞電性連接該第二金屬內連線層與該第一金屬內連線層。
6. 一種製造微機電系統麥克風結構之方法，包含有：提供一基底，其定義有一微機電系統區域以及一邏輯區域，該基底之表面設置有一第一介電層；形成至少一電路溝渠與至少一對應該電路溝渠之接觸洞 於該邏輯區域之該第一介電層中；形成至少一網狀溝渠於該微機電系統區域之該第一介電層上；形成一金屬層覆蓋於該第一介電層上且填入該電路溝渠、該接觸洞與該網狀溝渠中；以及移除位於該電路溝渠、該接觸洞以及該網狀溝渠以外之該金屬層，以於該電路溝渠與該接觸洞中形成一第一金屬內連線結構以及於該網狀溝渠中形成一第一微型金屬網，其中該第一金屬內連線結構包含有至少一第一下部接觸插塞與至少一第一上部金屬內連線層。
7. 如申請專利範圍第6項所述之製造微機電系統麥克風結構之方法，其中該電路溝渠與該網狀溝渠係於同一蝕刻製程中所形成。
8. 如申請專利範圍第6項所述之製造微機電系統麥克風結構之方法，其中該接觸洞與該網狀溝渠係於同一蝕刻製程中所形成。
9. 如申請專利範圍第6項所述之製造微機電系統麥克風結構之方法，其中該電路溝渠、該接觸洞以及該網狀溝渠係於同一蝕刻製程中所形成。
10. 如申請專利範圍第6項所述之製造微機電系統麥克風結構之方法，其中移除該金屬層之步驟包含有利用一化學機械研磨(CMP)製程、一蝕刻製程或上述二製程之組合。
11. 如申請專利範圍第6項所述之製造微機電系統麥克風結構之方法，另包含有於形成該第一金屬內連線結構與該第一微型金屬網之後，移除該微機電系統區域之該第一介電層。
12. 如申請專利範圍第6項所述之製造微機電系統麥克風結構之方法，其中於移除位於該第一電路溝渠、該接觸洞以及該網狀溝渠以外之該金屬層之後，另包含有：形成一第二介電層於該基底上；形成至少一第二金屬內連線結構於該邏輯區域之該第二介電層中，並且形成一第二微型金屬網於該微機電系統區域之該第二介電層中；以及移除該微機電系統區域之該第一介電層與該第二介電層。
13. 一種微機電系統麥克風結構，包含有：一基底，定義有一邏輯區域與一微機電系統區域；至少一介電層，設置於該邏輯區域內之該基底上； 至少一接觸插塞，設置於該邏輯區域之該介電層中；至少一金屬內連線層，設置於該邏輯區域之該介電層上，且電性連接至該接觸插塞；以及至少一微型金屬網，設置於該微機電系統區域中，且該微型金屬網之上表面與該金屬內連線層之下表面相對於該基底位於相同高度。
14. 一種微機電系統麥克風結構，包含有：一基底，定義有一邏輯區域與一微機電系統區域；至少一介電層，設置於該邏輯區域內之該基底上；至少一金屬內連線結構，鑲嵌於該介電層中，且該金屬內連線結構包含有至少一上部金屬內連線層與至少一下部接觸插塞；以及至少一微型金屬網，設置於該微機電系統區域中，該微型金屬網之上表面約略切齊該金屬內連線結構之上表面，且該微型金屬網之下表面與該上部金屬內連線層之下表面相對於該基底係位於不同高度。