TWI574911B - Mems裝置製造方法及該方法所形成的裝置 - Google Patents

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Description

MEMS裝置製造方法及該方法所形成的裝置
本發明之實施例大體係關於一種釋放蝕刻含於空腔中之微機電系統(MEMS)或奈米機電系統(NEMS)之方法。
任何MEMS或NEMS製造過程之關鍵部分係自周圍犧牲材料之結構之釋放,從而致能空腔內之結構之運動。犧牲材料移除之步驟亦稱為犧牲蝕刻或釋放蝕刻。自技術及經濟觀點來看,犧牲蝕刻或釋放蝕刻為重要的。
在技術方面,裝置可能在犧牲蝕刻或釋放蝕刻期間容易損壞。在經濟方面,釋放蝕刻步驟常為製造過程中之最長步驟,其中釋放蝕刻時間為每晶圓持續多達幾小時。若釋放設備之擁有成本高或若需要額外資本支出,則長蝕刻時間導致低產出率且極可能損害每單位成本。
因此,此項技術需要一種釋放蝕刻含於空腔內之MEMS或NEMS之方法及一種使用此方法製造之穩定裝置。
本發明大體係關於生產金屬MEMS或NEMS裝置之方法及該等裝置本身。與懸臂結構相比具有較低複合係數之材料之薄層可沉積於懸臂結構、RF電極及拉拔電極上。 薄層降低空腔內之蝕刻劑氣體之總蝕刻劑複合速率,且因此增加空腔內之犧牲材料之蝕刻速率。蝕刻劑本身可經由與懸臂結構之錨定部分線性對準之囊封層中之開口引入,使得犧牲材料之最高層首先完成蝕刻製程。此後,密封材料可密封空腔且在空腔中一路延伸至錨定部分以提供額外強度至錨定部分。
在一個實施例中,一種裝置包括具有經該裝置延伸之一或多個通孔之基板,一或多個通孔填充有電連接至基板下方之一或多個層之導電材料。裝置亦包括:壁,耦接至基板且在垂直於基板之頂部表面之方向上延伸;及頂,耦接至壁以使壁、頂及基板共同封閉空腔。裝置另外包括懸臂結構,該懸臂結構封閉於空腔內,可在空腔內移動,及耦接至導電材料。懸臂結構包含多層結構,該多層結構具有具有第一複合係數之材料之第一層及面對頂之第二層。第二層包含具有比第一複合係數低之第二複合係數的材料。
在另一實施例中,一種方法包括以下步驟:將第一絕緣層沉積於基板上;蝕刻第一絕緣層以曝露基板之至少一部分及形成通孔;將第一犧牲層沉積於第一絕緣層上;及蝕刻第一犧牲層以至少部分為待形成之空腔界定外部邊界及經由通孔曝露基板。方法亦包括將結構層沉積於基板上及第一犧牲層上。結構層包含具有第一複合係數之材料。方法亦包括以下步驟:蝕刻結構層以至少部分界定懸臂裝置之形狀且曝露第一犧牲層之至少一部分;及將第二絕緣 層沉積於結構層上。第二絕緣層包含具有比第一複合係數低之第二複合係數的材料。方法亦包括以下步驟:蝕刻第二絕緣層及結構層以至少部分界定懸臂裝置之形狀且曝露第一犧牲層之至少一部分;將第二犧牲層沉積於第一犧牲層上及第二絕緣層上;蝕刻第二犧牲層以使第一犧牲層及第二犧牲層共同界定待形成之空腔之形狀;及將第三絕緣層沉積於第二犧牲層上。方法另外包括:將電極層沉積於第三絕緣層上;將囊封層沉積於電極層上;蝕刻囊封層中之開口;經由開口引入蝕刻劑;及蝕刻第一犧牲層及第二犧牲層以移除第一犧牲層及第二犧牲層,以形成空腔且使懸臂裝置在空腔內自由移動。
在另一實施例中,方法包括:將第一犧牲層沉積於基板上;自第一犧牲層移除材料以形成通孔且曝露基板之至少一部分;於第一犧牲層上及通孔內形成懸臂結構;將第二犧牲層沉積於懸臂結構上;及將囊封層沉積於第二犧牲層、第一犧牲層及基板上以形成空腔邊界之至少一部分。方法另外包括:移除囊封層之至少一部分以曝露第二犧牲層且形成與通孔軸向對準之開口;經由開口將蝕刻氣體引入至第二犧牲層;及蝕刻第二犧牲層及第一犧牲層以形成空腔且使空腔內之懸臂結構自由。
因此可藉由參考實施例獲得詳細理解本發明之上述特徵的方式(上文簡要概述之本發明之更特定描述),其中 一些實施例說明於附隨圖式中。然而,應注意,由於本發明可承認其他等效實施例,所以附隨圖式僅說明本發明之典型實施例且因此不應視為本發明範疇之限制。
本發明大體係關於生產MEMS或NEMS裝置之方法及該等裝置本身。與懸臂結構相比具有較低複合係數之材料之薄層可沉積於懸臂結構、RF電極及拉拔電極(pull-off electrode)上。薄層降低空腔內之蝕刻劑氣體之總蝕刻劑複合速率,且因此提高空腔內之犧牲材料之蝕刻速率。蝕刻劑本身可經由與懸臂結構之錨定部分線性對準之囊封層中之開口引入,使得犧牲材料之最高層首先完成蝕刻製程。此後,密封材料可密封空腔且在空腔中一路延伸至錨定部分以提供額外強度至錨定部分。
關於含有封閉於空腔內之金屬部分之懸臂裝置的一個總問題在於:空腔與經封閉之裝置具有由金屬製成之大切面(fractional)區域。若犧牲材料為有機材料且所用釋放化學為基於氫及/或氧的,則蝕刻離子可歸因於與金屬表面之相互作用而複合且因此降低蝕刻速率。此處之設計涉及在設計/裝置約束中將儘可能多的全部未塗佈金屬表面或金屬氮化物表面隔開。
圖1A-1I為在處理之若干階段下之MEMS裝置之示意橫截面圖。裝置包括基板102。基板102經展示為一般基板,但應理解,基板可為諸如半導體晶圓之單層材料或諸如互補金屬氧化物半導體(CMOS)裝置之多層結構。對單層材料而言,可構建裝置且隨後附接至諸如CMOS裝置 之裝置。
若干結構嵌入於基板102內。存在提供自裝置至基板102下方之層的電連接之電連接件/電接點104、106。亦存在拉近電極(pull-in electrode)108、110,用於將裝置自與RF電極112間隔第一距離之位置拉至較靠近RF電極112之第二距離。電連接件104、106、拉近電極108、110及RF電極112全部可藉由以下步驟而形成:藉由諸如蝕刻之製程自基板102移除材料,毯覆式沉積導電材料,及藉由諸如蝕刻或化學機械拋光之製程移除過量導電材料。可使用之適合導電材料包括銅、鋁、鈦、鎢、氮化鈦、氮化鈦鋁及以上之組合。導電材料形成於基板材料內之該基板材料可包括電絕緣材料,諸如氧化矽、氮化矽、氮氧化矽及以上之組合。或者,電連接件104、106、拉近電極108、110及RF電極112全部可藉由首先將導電材料毯覆式沉積於基板102上而形成。隨後,藉由諸如蝕刻之製程來將導電材料之過量部分移除,以形成電連接件104、106、拉近電極108、110及RF電極112之最終形狀。隨後,可藉由毯覆式沉積製程來將電絕緣材料沉積於經曝露之基板102及電連接件104、106、拉近電極108、110及RF電極112上。隨後可藉由諸如蝕刻或CMP之製程來移除過量電絕緣材料。
設計約束或材料相關之MEMS特性使得難以改變空腔或MEMS材料中之任一者。然而,複合為表面現象,此可有效減少一些交會表面之複合係數。此可藉由用具有所 涉及蝕刻劑之低複合係數之材料塗佈一些重要表面而達成。在將氫基團或氧基團視為蝕刻劑之情況下,有效複合抑制劑通常將為絕緣材料或具有飽和晶格鍵之材料。該等材料包括(但不限於)氮化矽、氧化矽、氮氧化矽以及一些絕緣金屬氧化物(氧化鋁、氧化鈦、氧化鉿)或絕緣金屬氮化物(氮化鋁)。
導電材料可具有不同於電絕緣材料之複合係數。因而,在自空腔中移除犧牲材料之蝕刻製程中,當曝露於導電材料下時,蝕刻基團可複合。因為基團複合,所以蝕刻速率降低且產出率受損。因此,第一絕緣層114沉積於基板102以及電連接件104、106、拉近電極108、110及RF電極112上。第一絕緣層114具有在約100nm與約225nm之間的厚度。在一個實施例中,厚度可在約175nm與約210nm之間。第一絕緣層114需要足夠薄以允許拉近電極108、110以及RF電極112適當工作。第一絕緣層114之厚度及為第一絕緣層114所選之材料由裝置之電容要求確定。可利用之適合電絕緣材料包括氮化矽、氧化矽或以上之組合。預期只要電絕緣材料具有比將形成於電絕緣材料上且自電絕緣材料上移除之犧牲材料慢地多的蝕刻速率,則亦可利用其他電絕緣材料。
第一犧牲層116可沉積於第一絕緣層114上。第一犧牲層116為用來幫助不僅界定懸臂裝置之形狀而且界定其中形成裝置之空腔之形狀的層。可用於第一犧牲層116之適合材料包括含矽化合物,諸如非晶矽、二氧化矽、氮化 矽、氧化矽、氮氧化矽、旋塗式玻璃或含有具有碳主鏈之長鏈分子之旋塗式介電質及以上之組合。重要的是:為第一絕緣層114所選之材料與為第一犧牲層116選定之材料具有不同蝕刻速率,以使得在無需自第一絕緣層114移除太多材料的情況下,將移除第一犧牲層116。第一犧牲層116可藉由包括原子層沉積(ALD)、化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)、旋塗之方法及其他熟知沉積方法而沉積。沉積後,可隨後將第一犧牲層116曝露於高溫下以退火或固化第一犧牲層116。
隨後經由第一犧牲層116及第一絕緣層114形成通孔118,以曝露電連接件104、106之至少一部分。可藉由將遮罩置放或形成於第一犧牲層116上且隨後經由遮罩開口進行蝕刻以移除材料來形成通孔118。應理解,若需要,可在第一犧牲層116沉積之前,藉由使用如上所述之技術來蝕刻第一絕緣層114。所得結構展示於圖1A中。
在通孔118形成之後,沉積用於懸臂裝置之第一結構層120之材料。將材料沉積於通孔118中至曝露之電接點104、106上以提供電連接至裝置。材料在沉積後經成形以形成第一結構層之所要最終結構。材料藉由將遮罩沉積或形成於該材料上且隨後蝕刻所曝露之材料而成形。隨後移除遮罩留下如圖1B所示之第一結構層120。可用於第一結構層之適合材料包括氮化鈦、鈦鋁、鎢、銅、氮化鈦鋁及以上之組合以及諸如氮化鈦-鋁-氮化鈦之多層結構。用於第一結構層120之材料可藉由諸如PVD之適合沉積製程而 沉積。
因為將移除形成於第一結構層120上之犧牲材料,所以第一結構層120可在移除過程期間曝露於蝕刻劑。用於第一結構層120之材料可允許蝕刻基團之複合且因此減小蝕刻速率且降低產出率。與上述第一絕緣層114相似,第二絕緣層122可沉積於第一結構層120上,以使得第二絕緣層122與第一結構層120相比具有較低複合係數。儘管材料及材料厚度無需相同,但適用於第一絕緣層114之沉積方法及材料亦適用於第二絕緣層122。隨後蝕刻第二絕緣層122以移除未覆蓋第一結構層120之材料且曝露第一犧牲層116之部分。若需要,此時可經由第二絕緣層122蝕刻通孔或可在第二犧牲層124形成之後蝕刻通孔。
隨後可在第二絕緣層122及所曝露之第一犧牲層116兩者上形成第二犧牲層124。第二犧牲層124可包含如上文關於第一犧牲層116所述之材料且可藉由相似方法形成。然而,應理解,用於第一犧牲層116及第二犧牲層124之方法及材料無需相同。第二犧牲層124經蝕刻以界定空腔之邊界之至少一部分及至少部分界定將形成之下一結構層之形狀。可經由第二犧牲層124(若尚未形成,則為第二絕緣層)蝕刻通孔126以曝露第一結構層120,如圖1C所示。通孔126將最終用將支撐下一結構層且提供結構層之間的電連接之材料來填充。
在通孔126內及第二犧牲層124上沉積形成第二結構層128之材料。材料經成形以形成第二結構層128之所要 最終結構,如圖1D所示。通孔126內之材料形成支柱以間隔第二結構層128與第一結構層120且產生蜂巢狀結構。可使用之適合沉積方法及材料包括上文關於第一結構層120論述之沉積方法及材料。應理解,用於第一結構層120及第二結構層128之材料及沉積方法無需相同。因為將移除形成於第二結構層128上之犧牲材料,所以第二結構層128可在移除過程期間曝露於蝕刻劑。用於第二結構層128之材料可允許蝕刻基團之複合,且因此減少蝕刻速率及降低產出率。與上述第一絕緣層114相似,第三絕緣層129可沉積於第二結構層128上,使得第三絕緣層129與第二結構層128相比具有較低複合係數。
與第一絕緣層114及第二絕緣層122兩者相似,與第二結構層128相比,第三絕緣層129具有較低複合係數。可使用之適合材料及沉積方法包括上文關於第一絕緣層114及第二絕緣層122論述之方法及材料。應理解,用於絕緣層之方法及材料無需相同。第三絕緣層129及第二結構層128經蝕刻以形成如圖1E所示之最終懸臂形狀且曝露第二犧牲層124。
隨後在曝露之第二犧牲層124及第三絕緣層129上形成第三犧牲層130。可使用上文關於第一及第二犧牲層116、124描述之適合沉積方法及材料,儘管方法及材料無需相同。第一犧牲層116、第二犧牲層124及第三犧牲層130之最終形狀共同界定將形成之空腔形狀。
隨後在第三犧牲層130上沉積第四絕緣層132。使用 第四絕緣層132來防止拉拔電極曝露於用於移除犧牲材料之蝕刻離子。因此,第四絕緣層132可藉由上文關於第一絕緣層114以及第二及第三絕緣層122、129描述之製程及由上述材料而製造。然而,應理解,用於絕緣層之方法及材料無需相同。
隨後在第四絕緣層132上沉積導電材料以形成拉拔電極134。雖未圖示,但拉拔電極134可電連接至基板102下方或拉拔電極134上方之層。隨後可經由拉拔電極134以及第四絕緣層132兩者蝕刻通孔136。通孔136經形成以使通孔136與電接點104線性對準,如圖1E所示。如將在下文中討論,使通孔136與電接點104、106線性對準有助於增加裝置之結構完整性。
隨後可經由通孔136引入蝕刻氣體。為獲得給定釋放孔之最高可能蝕刻速率,可將釋放化學最佳化。應看到,將氧氣添加至蝕刻氣體對釋放蝕刻速率具有重要影響。已發現,利用較高壓力及蝕刻氣體中之高達10%雙原子氧氣可改良諸如聚伸芳基醚(PAE)基犧牲材料之碳基犧牲材料之蝕刻速率。此可由多個理由解釋,諸如在給定分壓(受限步驟之較低活化能量)下之較快蝕刻速率、經由與氫電漿之正催化作用之蝕刻劑產出率增加,或限制金屬表面上之氫及/或氧之複合速率之金屬表面之部分鈍化。
在蝕刻製程期間,蝕刻劑由分子氫或分子氧組成。藉由電漿反應器在低壓至中壓下產生此等物質。在所涉及壓力(亦即,約1m托(Torr)至約50m托)下,當與空腔 之任何關鍵尺寸相比時,平均自由路徑較大。此意謂氣相(H+H->H2)中之原子-原子碰撞為稀有事件且不引起原子物質之損耗。另一方面,原子-表面碰撞為極其頻繁的,且碰撞中止之結果由表面之性質確定。應考慮(例如)蝕刻劑E(E為氫(H)或氧(O))及表面S。原子-表面碰撞將在表面上引起蝕刻劑之吸附:E+S->Eads。在犧牲層表面上,所吸附之蝕刻劑作用於有機材料且將有機材料(CxNyHzO(s)+Hads及/或Oads->CH4(g)、NO(g)、NO2(g)、CO2(g)、H2O(g)等)蝕刻。
在金屬表面上,所吸附之蝕刻劑潛在地複合(Eads->E2+2S)。發生於表面上之複合之效率可由複合係數加以表徵。複合係數愈高,原子蝕刻劑之損失愈大。此最終導致可用蝕刻劑之流量減少且由此所致之犧牲蝕刻速率之降低。氫及/或氧複合於金屬上之該金屬包括(但不限於)銅、鉑、鈦、氮化鈦、鈦鋁合金(TixAly)、氮化鈦鋁合金(TixAlyN)、氮化鉭、鉻及鎢。
蝕刻空腔為最長處理步驟之一且由在金屬表面之活性蝕刻離子之損失限制。金屬表面上之絕緣層解決了問題。頂部之蝕刻孔允許首先移除頂部犧牲層,此係因為藉由在底部犧牲層之前移除頂部犧牲層,所以裝置在釋放期間並未固定至頂上。由於釋放為熱製程,所以在釋放期間,空腔之頂可能向上彎曲。若MEMS裝置為首先釋放底部同時頂部仍附著至頂,則空腔之移動可能破壞將MEMS裝置固持至下方電接點之通孔。藉由首先釋放頂部來解決問 題。蝕刻孔經定位以使該等蝕刻孔在下部MEMS通孔上方。隨後,當用材料填充時,填充增加固持在各端之MEMS裝置之強度。
由於通孔136之定位,將首先移除第三犧牲層130以開始形成如圖1F所示之空腔。首先移除第三犧牲層130允許第三絕緣層129與第四絕緣層132間隔開來且不直接連接。在蝕刻期間,空腔138內之溫度及甚至壓力可增加且引起第四絕緣層132及拉拔電極134之膨脹。若最後移除第三犧牲層130,則裝置可能在任何膨脹期間受到損壞。
此後,如圖1G所示般移除第二犧牲層124,且移除第一犧牲層116以完全形成空腔138且使裝置自由,如圖1H所示。隨後可沉積密封材料140以密封通孔136且甚至填充通孔136,以使密封材料沉積於曝露之第二絕緣層122上。因此,密封材料140不僅密封空腔138,而且為裝置提供額外結構支撐。當裝置回應於施加至拉近電極108、110或拉拔電極134之電偏壓而在空腔內移動時,藉由防止裝置與電接點104分離,延伸穿過通孔136之密封材料140提供空腔138之頂之額外支撐且幫助維持裝置之結構完整性。當將偏壓施加至拉近電極108、110或拉拔電極時,裝置移動更靠近或更遠離RF電極112。可將大量應力置於與電接點104、106連接之裝置上。由於密封材料140連接至第二絕緣層122,所以藉由將發生最大應力之位置移至與電接點104、106間隔之位置來減少應力。
應理解,當與懸臂結構相比具有較低複合係數之材料 之薄層已以沉積於懸臂結構上之形式加以討論時,預期薄層可經沉積以使得薄層亦在懸臂結構之下或甚至囊封懸臂結構。亦預期在對應於每一犧牲層之位置處添加釋放孔以增加蝕刻速率。利用頂部釋放孔及藉由在曝露之金屬表面上沉積絕緣材料之優勢包括在經由獨立式元件之蝕刻梯度上較快蝕刻轉變為較低蝕刻及較高產出率及較低製造成本。
雖然上述內容係關於本發明之實施例,但在不偏離本發明之基本範疇之情況下,可設計本發明之其他及另外實施例,且本發明之範疇係由以下申請專利範圍確定。
102‧‧‧基板
104‧‧‧電連接件/電接點
106‧‧‧電連接件/電接點
108‧‧‧拉近電極
110‧‧‧拉近電極
112‧‧‧RF電極
114‧‧‧第一絕緣層
116‧‧‧第一犧牲層
118‧‧‧通孔
120‧‧‧第一結構層
122‧‧‧第二絕緣層
124‧‧‧第二犧牲層
126‧‧‧通孔
128‧‧‧第二結構層
129‧‧‧第三絕緣層
130‧‧‧第三犧牲層
132‧‧‧第四絕緣層
134‧‧‧拉拔電極
136‧‧‧通孔
138‧‧‧空腔
140‧‧‧密封材料
圖1A-1I為在處理之若干階段下之MEMS裝置之示意橫截面圖。
為有助於理解,已使用相同元件符號(若可能)來指定圖式共有之相同元件。在一實施例中所揭示之元件預期可有益地用於其他實施例而無需具體敍述。
102‧‧‧基板
104‧‧‧電連接件/電接點
106‧‧‧電連接件/電接點
108‧‧‧拉近電極
110‧‧‧拉近電極
112‧‧‧RF電極
114‧‧‧第一絕緣層
120‧‧‧第一結構層
122‧‧‧第二絕緣層
128‧‧‧第二結構層
129‧‧‧第三絕緣層
132‧‧‧第四絕緣層
134‧‧‧拉拔電極
138‧‧‧空腔
140‧‧‧密封材料

Claims (23)

  1. 一種MEMS裝置,包含:一基板,該基板具有經由該基板延伸之一或多個通孔,該一或多個通孔填充有一導電材料,該導電材料電連接至該基板下方之一或多個層;一壁,該壁耦接至該基板且在垂直於該基板之一頂部表面之一方向上延伸;一頂,該頂耦接至該壁,以使該壁、該頂及該基板共同封閉一空腔;一懸臂結構,該懸臂結構封閉於該空腔內,該懸臂結構可在該空腔內移動且耦接至該導電材料,該懸臂結構包含一多層結構,該多層結構具有一第一層及一第二層,該第一層具有一第一複合係數之材料,該第二層面對該頂,該第二層包含一具有一比該第一複合係數低之第二複合係數的材料。
  2. 如請求項1之裝置,其中該第一層選自由下列各物組成之群組:氮化鈦鋁、氮化鈦及以上之組合。
  3. 如請求項2之裝置,其中該第二層選自由下列各物組成之群組:氮化矽、氧化矽及以上之組合。
  4. 如請求項1之裝置,進一步包含一填充材料,該填充材料在直接處於該一或多個通孔上方之一或多個位置處耦接至該懸臂結構,該填充材料自該懸臂結構延伸至該頂。
  5. 如請求項1之裝置,進一步包含:一電極,該電極耦接至該頂;及 一電絕緣層,該電絕緣層耦接至該電極,以使該電極藉由該電絕緣層與該空腔隔離。
  6. 如請求項1之裝置,其中該基板具有安置於其中之一或多個電極,該裝置進一步包含一電絕緣層,該電絕緣層安置於在該懸臂結構與該一或多個電極之間的該基板上。
  7. 如請求項1之裝置,其中該懸臂結構包含耦接至該導電材料之一或多個錨定部分、一蜂巢部分及一耦接於該一或多個錨定部分與該蜂巢部分之間的彎曲部分。
  8. 如請求項1之裝置,其中該懸臂結構包含:一第一結構層;一絕緣層,該絕緣層安置於該第一結構層上;複數個支柱,該複數個支柱自該第一結構層延伸;具有一第一複合係數之一材料之該第一層,該第一層安置於該複數個支柱上;及該第二層。
  9. 一種用於製造一MEMS裝置之方法,該方法包含以下步驟:將一第一絕緣層沉積於一基板上方;蝕刻該第一絕緣層以曝露該基板之至少一部分及形成一通孔;將一第一犧牲層沉積於該第一絕緣層上方;蝕刻該第一犧牲層以至少部分為一待形成之空腔界定外部邊界及經由該通孔曝露該基板; 將一結構層沉積於該基板上及該第一犧牲層上,該結構層包含一具有一第一複合係數之材料;將一第二絕緣層沉積於該結構層上,該第二絕緣層包含一具有一比該第一複合係數低之第二複合係數的材料;蝕刻該第二絕緣層及該第一結構層以至少部分界定該懸臂裝置之形狀及該空腔之該等外部邊界,且曝露該第一犧牲層之至少一部分;將一第二犧牲層沉積於該第一犧牲層上及該第二絕緣層上;蝕刻該第二犧牲層,以使該第一犧牲層及該第二犧牲層共同界定該即將形成之該空腔之形狀;將一第三絕緣層沉積於該第二犧牲層上方;將一第三犧牲層沉積於該第三絕緣層上;將一囊封層沉積於該第三犧牲層上;在該囊封層中蝕刻一開口;經由該開口引入一蝕刻劑;及蝕刻該第一犧牲層及該第二犧牲層以移除該第一犧牲層及該第二犧牲層,以形成該空腔且使該懸臂裝置在該空腔內自由移動。
  10. 如請求項9之方法,該方法進一步包含經由該開口將一填充材料沉積於該第二絕緣層上,該填充材料經由該開口自該第二絕緣層延伸。
  11. 如請求項9之方法,其中蝕刻該第一犧牲層及該第二犧牲層的步驟包含在完成該第一犧牲層之該蝕刻製程 之前完成該第二犧牲層之該蝕刻製程。
  12. 如請求項9之方法,其中在該囊封層中蝕刻一開口的步驟包含蝕刻該開口穿過該囊封層,使得該開口與該通孔線性對準。
  13. 如請求項9之方法,其中沉積該結構層的步驟包含沉積選自由以下各層組成之群組的結構層:氮化鈦鋁層及氮化鈦層。
  14. 如請求項13之方法,其中沉積該第二絕緣層的步驟包含沉積氮化矽或氧化矽。
  15. 如請求項9之方法,其中沉積該第一絕緣層、沉積該第二絕緣層及沉積該第三絕緣層的步驟各自包含沉積氮化矽或氧化矽。
  16. 如請求項9之方法,其中該結構層為一第一結構層,該方法進一步包含以下步驟:經由該第二犧牲層蝕刻數個通孔以曝露該第二絕緣層;在該等通孔內沉積數個結構支柱;將一第二結構層沉積於該第二犧牲層及該等結構支柱上方;將該第三絕緣層沉積於該第二結構層上方;及蝕刻該第三絕緣層及該第二結構層,以進一步界定該懸臂裝置之該形狀及該空腔之該等外部邊界。
  17. 一種用於製造一MEMS裝置之方法,該方法包含以下步驟: 將一第一犧牲層沉積於一基板上方;自該第一犧牲層移除材料以形成一通孔且曝露該基板之至少一部分;於該第一犧牲層上方及該通孔內形成一懸臂結構;將一第二犧牲層沉積於該懸臂結構上方;將一囊封層沉積於該第二犧牲層、該第一犧牲層及該基板上方以形成一空腔邊界之至少一部分;移除該囊封層之至少一部分以曝露該第二犧牲層及形成一開口,該開口與該通孔軸向對準;經由該開口將一蝕刻氣體引入至該第二犧牲層;及蝕刻該第二犧牲層及該第一犧牲層以形成一空腔及使該空腔內之該懸臂結構自由。
  18. 如請求項17之方法,其中形成該懸臂結構的步驟包含以下步驟:沉積一第一層,該第一層包含一具有一第一複合係數之第一材料;及將一第二層沉積在該第一層上,該第二層包含一具有一比該第一複合係數低之第二複合係數的材料。
  19. 如請求項18之方法,其中沉積該第一層的步驟包含沉積一選自由以下各物組成之群組的層:氮化鈦及氮化鈦鋁。
  20. 如請求項19之方法,其中沉積該第二層的步驟包含沉積一氮化矽層或一氧化矽層。
  21. 如請求項17之方法,該方法進一步包含藉由經由 該開口引入該材料來將一材料沉積於該懸臂結構上。
  22. 如請求項17之方法,該方法進一步包含在蝕刻該第二犧牲層及蝕刻該第一犧牲層之後,將一密封層沉積於該囊封層上方,其中該密封層延伸穿過該開口及至該懸臂結構上。
  23. 如請求項17之方法,其中形成該懸臂結構的步驟包含以下步驟:將一第一結構層沉積於該第一犧牲層上方;將一第二絕緣層沉積於該第一結構層上方;蝕刻該第二絕緣層及該第一結構層以至少部分界定該懸臂裝置之形狀及該空腔之外部邊界,且曝露該第一犧牲層之至少一部分;將該第二犧牲層沉積於該第二絕緣層及該曝露之第一犧牲層上方;經由該第二犧牲層蝕刻數個通孔以曝露該第一結構層;在該等通孔內及在該第一結構層上形成數個支柱;將一第二結構層沉積於該等支柱及該第二犧牲層上;將一第三絕緣層沉積於該第二結構層上;蝕刻該第三絕緣層及該第二結構層以進一步界定該懸臂裝置之該形狀及該空腔之該等外部邊界;及將一第三犧牲層沉積於該第三絕緣層上方。
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