发明名称 一种悬臂梁式微机电系统的制作方法
摘要 本发明系提供一种悬臂梁式(cantilever beam type)微机电系统(micro-electromechanical system, MEMS)的制作方法。首先于一基底上之一第一介电层中形成二第一电极与一位于该等第一电极间之光波导线,接着形成一图案化牺牲层与一臂状介电层,并于该臂状介电层中形成二第二电极、一第二介电层以及一位于该第二介电层中之光栅,最后覆盖以一顶盖层,并去除该图案化牺牲层。伍、(一)、本案代表图为:第13图(二)、本案代表图之元件代表符号简单说明:12 半导体基底 14 重掺杂层 16 氧化层28 氧化层 30 氧化层 44 顶盖层
申请公布号 TW561131 申请公布日期 2003.11.11
申请号 TW092106406 申请日期 2003.03.21
申请人 联华电子股份有限公司 发明人 陈立哲;洪允锭
分类号 B81B3/00 主分类号 B81B3/00
代理机构 代理人 许锺迪 台北县永和市福和路三八九号五楼
主权项 1.一种悬臂梁(cantilever beam)式微机电系统(Micro-Electromechanical System, MEMS)的制作方法,该制作方法包含有下列步骤:提供一半导体基底,且该半导体基底表面包含有一重掺杂层以及一第一介电层(dielectric layer);于该第一介电层中形成至少二通达该重掺杂层表面之第一导体(conductor);于该等第一导体间之该第一介电层中形成一第二介电层,且该第二介电层不接触该重掺杂层表面;于该半导体基底上形成一图案化牺牲层,并覆盖于该第二介电层、该第一介电层以及各该第一导体之上;于该半导体基底上形成一第三介电层,并覆盖该图案化牺牲层;于该第三介电层中形成一第四介电层,且该第四介电层不接触该图案化牺牲层表面;于该第三介电层表面形成至少二第二导体,且各该第二导体系分别位于该第二介电层两侧之该等第一导体的上方;蚀刻该第四介电层,以于该第四介电层中形成复数个开口;于该半导体基底上形成一顶盖(cap)层,并覆盖各该第二导体、该第四介电层以及该第三介电层;以及去除该图案化牺牲层。2.如申请专利范围第1项之制作方法,其中于形成该图案化牺牲层之前,另包含有一黏着(glue)层形成步骤,以形成该黏着层于该第一介电层、该第二介电层以及该等第一导体之上。3.如申请专利范围第2项之制作方法,其中于去除该图案化牺牲层时,亦同时去除该黏着层。4.如申请专利范围第1项之制作方法,其中于形成该图案化牺牲层之后,另包含有一阻挡(block)层形成步骤,以形成该阻挡层于该图案化牺牲层、该第一介电层、该第二介电层以及该等第一导体之上。5.如申请专利范围第4项之制作方法,其中于去除该图案化牺牲层时,亦同时去除该阻挡层。6.如申请专利范围第1项之制作方法,其中该第三介电层包含有一第一氧化层与一第二氧化层,该第一氧化层之上表面约略与该图案化牺牲层之上表面相切齐。7.如申请专利范围第1项之制作方法,其中去除该图案化牺牲层的方法系为一等向性湿蚀刻制程。8.如申请专利范围第7项之制作方法,其中于去除该图案化牺牲层之前,另包含有一蚀刻步骤,用来于该第三介电层中蚀刻出复数个蚀刻窗(etch hole),以均匀并快速地进行该湿蚀刻而去除该图案化牺牲层。9.如申请专利范围第1项之制作方法,其中该第一介电层与该第二介电层具有不同之折射率,且该第三介电层与该第四介电层亦具有不同之折射率。10.如申请专利范围第1项之制作方法,其中该第一导体与该第二导体包含有金(gold, Au)、钨(tungsten, W)、铜(copper, Cu)、铝(aluminum, Al)、铝铜合金(Al-Cualloy)、多晶矽或其他导电材质。11.如申请专利范围第1项之制作方法,其中形成该图案化牺牲层的材料包含有钨(tungsten, W)金属、氮化矽、二氧化矽、有机聚合物或多孔矽(porous silicon)。12.如申请专利范围第1项之制作方法,其中该顶盖层系为一氧化层。13.如申请专利范围第1项之制作方法,其中形成于该第四介电层中之该等开口系为复数个具有等间距、等宽度以及等深度之开口。14.一种悬臂梁(cantilever beam)式微机电系统(Micro-Electromechanical System, MEMS)的制作方法,该制作方法包含有下列步骤:提供一半导体基底,该半导体基底表面包含有一重掺杂层以及一第一介电层;于该第一介电层中形成至少二通达该重掺杂层表面之第一电极(electrode);于该等第一电极间之该第一介电层中形成一光波导(waveguide)线,且该光波导线不接触该重掺杂层表面;于该半导体基底上形成一图案化牺牲层,并覆盖于该光波导线、该第一介电层以及各该第一电极之上;于该半导体基底上形成一臂状物(arm)层,并覆盖该图案化牺牲层;于该臂状物层中形成至少二未通达该图案化牺牲层表面之第二电极,且各该第二电极系分别位于该光波导线两侧之该等第一电极的上方;于该臂状物层中形成一第二介电层,且该第二介电层不接触该图案化牺牲层表面;蚀刻该第二介电层,以于该第二介电层中形成一光栅(optical grating);于该半导体基底上形成一顶盖(cap)层,并覆盖各该第二电极、该第二介电层以及该光栅;以及蚀刻该图案化牺牲层,以于该臂状物层下方形成一孔穴(cavity)。15.如申请专利范围第14项之制作方法,其中于形成该图案化牺牲层之前另包含有一黏着(glue)层形成步骤,以形成该黏着层于该第一介电层、该光波导线以及该等第一电极之上。16.如申请专利范围第15项之制作方法,其中于去除该图案化牺牲层时,亦同时去除该黏着层。17.如申请专利范围第14项之制作方法,其中于形成该图案化牺牲层之后另包含有一阻挡(block)层形成步骤,以形成该阻挡层于该图案化牺牲层、该第一介电层、该光波导线以及该等第一电极之上。18.如申请专利范围第17项之制作方法,其中于去除该图案化牺牲层时,亦同时去除该阻挡层。19.如申请专利范围第14项之制作方法,其中该臂状物系包含有一固定柱(anchor)层与一氧化层,又其中该固定柱层之上表面约略与该图案化牺牲层之上表面相切齐,该氧化层系覆盖于该图案化牺牲层与该固定柱层之上。20.如申请专利范围第14项之制作方法,其中该光波导线、该臂状物层以及该顶盖层均系为由氧化物所构成。21.如申请专利范围第14项之制作方法,其中该第一介电层与该光波导线具有不同之折射率,且该臂状物层与该第二介电层亦具有不同之折射率。22.如申请专利范围第14项之制作方法,其中该第一电极与该第二电极包含有金(gold, Au)、钨(tungsten, W)、铜(copper, Cu)、铝(aluminum, Al)、铝铜合金(Al-Cualloy)、多晶矽或其他导电材质。23.如申请专利范围第14项之制作方法,其中形成该图案化牺牲层的材料包含有钨(tungsten, W)金属、氮化矽、二氧化矽、有机聚合物或多孔矽(porous silicon)。24.如申请专利范围第14页之制作方法,其中该光栅包含有复数个等间距、等宽度以及等深度之开口,且该等开口不与该图案化牺牲层相接触。25.如申请专利范围第14项之制作方法,其中蚀刻该图案化牺牲层之方法系为一等向性湿蚀刻制程。26.如申请专利范围第25项之制作方法,其中进行该等向性湿蚀刻制程之前,另包含有一乾蚀刻步骤,用来于该臂状物层中蚀刻出复数个蚀刻窗(etch hole),以均匀快速地蚀刻该图案化牺牲层。图式简单说明:图一至图十三为本发明最佳实施例制作悬臂梁式微机电系统之方法示意图。
地址 新竹市新竹科学工业园区力行二路三号
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