專利名稱：構(gòu)件和制造構(gòu)件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微機(jī)械、微電子機(jī)械(micro-electromechanical, MEMS)或《效光電才幾才成(micro陽opto-electromechanical, MOEMS) 構(gòu)件和制造這種構(gòu)件的方法。
背景技術(shù)：
為了使微電子機(jī)械構(gòu)件(MEMS)或微光電機(jī)械構(gòu)件 (MOEMS)上的濕氣和污染物(例如，灰塵)等的環(huán)境影響最小化， 這種構(gòu)件的活動(dòng)結(jié)構(gòu)(active structure)經(jīng)常纟皮氣密密封。在這種 情況下，"活動(dòng)結(jié)構(gòu)，，應(yīng)當(dāng)被理解為特別是指可移動(dòng)結(jié)構(gòu)、光學(xué) 結(jié)構(gòu)或具有可移動(dòng)構(gòu)件和光學(xué)構(gòu)件這兩者的結(jié)構(gòu)(例如，可移動(dòng) 鏡)。術(shù)語"活動(dòng)區(qū)域"表示構(gòu)件中活動(dòng)結(jié)構(gòu)所處或移動(dòng)的區(qū)域或 容積。該氣密密封可進(jìn)一步用于在活動(dòng)結(jié)構(gòu)的區(qū)域中設(shè)置特定 的內(nèi)部壓力，這在諸如加速傳感器和陀螺儀(轉(zhuǎn)速傳感器)等的 功能依賴于限定的內(nèi)部壓力的構(gòu)件中特別有利。
為了能夠盡可能有成本效益地實(shí)現(xiàn)制造，通常在晶片 (wafer)水平進(jìn)行MEMS或MOEMS構(gòu)件的制造。在這種情況下經(jīng) 常要執(zhí)行的接合處理例如可以基于直接接合處理和陽極接合處 理來實(shí)現(xiàn)。
從制造技術(shù)的角度而言，將電觸點(diǎn)從構(gòu)件的氣密區(qū)域引出 以與該構(gòu)件的特定部分相接觸(例如，以與活動(dòng)結(jié)構(gòu)相接觸)是 難以實(shí)現(xiàn)的?？紤]了各種可能性例如可以通過橫向延伸利用 植入法或擴(kuò)散法所形成的并且具有低表面電阻的半導(dǎo)體層來實(shí) 現(xiàn)電觸點(diǎn)。此外，可以通過覆蓋有平面型鈍化層的圖案化導(dǎo)電 層來實(shí)現(xiàn)電觸點(diǎn)。作為替代，可以將電觸點(diǎn)以多個(gè)垂直延伸的電鍍通孑L(plated-through hole)的形式從構(gòu)件引出。
DE102005015584說明了以下制造構(gòu)件的方法，在該方法中，在形成接觸孔之前，將構(gòu)件的活動(dòng)區(qū)域即活動(dòng)結(jié)構(gòu)與該構(gòu)件的環(huán)境(就污染物和濕氣而言)隔離。將構(gòu)件動(dòng)作時(shí)活動(dòng)結(jié)構(gòu)所需的電流經(jīng)由接觸孔饋送至活動(dòng)結(jié)構(gòu)，并使由活動(dòng)結(jié)構(gòu)生成的信號(hào)經(jīng)由與接觸孔相鄰的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)層從該活動(dòng)結(jié)構(gòu)流出。然而，上述技術(shù)未能實(shí)現(xiàn)內(nèi)部連線(interconnect)的任何跨接(crossover)。特別地，不能與位于可移動(dòng)結(jié)構(gòu)內(nèi)的區(qū)i或(例如，電極)接觸，其中該可移動(dòng)結(jié)構(gòu)在合理小的區(qū)域要求下(在構(gòu)件層平面中)是封閉的。因此，在MEMS 2中利用該技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的可移動(dòng)結(jié)構(gòu)6通常具有內(nèi)部連線4到電極5的開口 3(參見圖3)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種構(gòu)件特別是微機(jī)械、微
用該構(gòu)件，可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部連線跨接特別是跨可移動(dòng)結(jié)構(gòu)的橋。
根據(jù)本發(fā)明，利用在包括本專利權(quán)利要求1的特征的介紹中提到的那種方法，并利用在包括本專利權(quán)利要求19的特征的介紹中提到的那種構(gòu)件來實(shí)現(xiàn)該目的。
在這種情況下，形成第一層組件，該第一層組件包括第一基底、位于所述第一基底上的第一絕緣層和位于所述第一絕緣層上的至少部分導(dǎo)電的覆蓋層，在該覆蓋層中形成第一凹部和第二凹部，其中第一凹部具有第一蝕刻深度，第二凹部具有比第 一蝕刻深度淺的第二蝕刻深度，第 一蝕刻深度至少等于覆蓋層的厚度，并且將至少部分導(dǎo)電的結(jié)構(gòu)層施加至覆蓋層，以使得該結(jié)構(gòu)層至少部分地鄰接覆蓋層。通過不同的蝕刻深度來實(shí)現(xiàn)所謂的互連橋，由所述互連橋 來橋接這些結(jié)構(gòu)。
由于可以有新的結(jié)構(gòu)，因此根據(jù)本發(fā)明的方法增加了設(shè)計(jì) 自由度或使得設(shè)計(jì)多樣化。作為沒有開口的結(jié)果，引入了剛性
結(jié)構(gòu)，這導(dǎo)致寄生運(yùn)動(dòng)(parasitic movement)減少并且影響降低。 此外，可以減少接合塾的數(shù)量，由此作為更小區(qū)域要求的結(jié)果 使得成本降低以及產(chǎn)量或可靠性提高。
在方法和構(gòu)件的一個(gè)優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，通過對(duì)結(jié)構(gòu)層進(jìn)行圖案 化來形成根據(jù)本發(fā)明所制造的構(gòu)件的活動(dòng)結(jié)構(gòu)，其中，可以在 將結(jié)構(gòu)層施加至第一層組件之前或之后執(zhí)行圖案化。例如，可 以通過對(duì)結(jié)構(gòu)層的表面施加掩模隨后對(duì)該結(jié)構(gòu)層進(jìn)行蝕刻來執(zhí) 行圖案化。如果直到施加之后仍未對(duì)結(jié)構(gòu)層進(jìn)行圖案化，則不 必考慮在施加結(jié)構(gòu)層期間的任何接合公差。
根據(jù)方法和構(gòu)件的又 一 優(yōu)選結(jié)構(gòu)，施加密封層或施加第二 層組件使得能夠利用可調(diào)節(jié)的內(nèi)部壓力在晶片水平進(jìn)行氣密密 封，并且同時(shí)有可能產(chǎn)生與其它電觸點(diǎn)電絕緣的屏蔽以防止外 部電磁場的千擾。在這種情況下，結(jié)構(gòu)層還可以是第二層組件 的一部分，該第二層組件還具有第二基底和第二絕緣層。
可以利用在將密封層施加至結(jié)構(gòu)層之前形成在該密封層中 的接觸孔來實(shí)現(xiàn)通過密封層接觸金屬接觸區(qū)域的簡單通路。
優(yōu)選地，當(dāng)使用第二層組件時(shí)，在將結(jié)構(gòu)層施加至第二層 組件之前，在第二基底的面向結(jié)構(gòu)層的一側(cè)形成第三凹部，其 中，該第三凹部的橫向位置至少部分對(duì)應(yīng)于在第二基底中稍后 形成的接觸孔的橫向位置。在根據(jù)本發(fā)明的制造方法的稍后處 理階段中，可以4吏用第三凹部作為接觸孔(或者至少作為接觸孔 的一部分)。
優(yōu)選地，在將結(jié)構(gòu)層施加至第二層組件之前，在第二基底的面向該結(jié)構(gòu)層的 一 側(cè)形成第四凹部，其中該第四凹部的坤黃向 位置至少部分對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)層的活動(dòng)結(jié)構(gòu)的橫向位置或該活動(dòng)結(jié)
構(gòu)；同樣可以在這些4黃向位置處相應(yīng)地形成第二凹部。第二凹 部和第四凹部分別使得位于活動(dòng)區(qū)域內(nèi)的結(jié)構(gòu)層的該區(qū)域能夠 進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)(例如，振動(dòng))。此外，第二凹部和第四凹部可以 分別用于設(shè)置構(gòu)件的特定參數(shù)由于特定條件下的機(jī)械振動(dòng)量 主要依賴于構(gòu)件內(nèi)所密封的壓力、活動(dòng)(可移動(dòng))結(jié)構(gòu)的幾何形 狀以及活動(dòng)結(jié)構(gòu)的直接環(huán)境，因此例如可以通過選擇第二凹部 和笫四凹部各自的延伸范圍有針對(duì)性地影響可振動(dòng)活動(dòng)結(jié)構(gòu)的
振動(dòng)量。因而，(針對(duì)構(gòu)件內(nèi)的相同壓力)總的振動(dòng)量越大，則 第二凹部和第四凹部分別越深。
在作為第二凹部和第四凹部的蝕刻深度相同的結(jié)果的對(duì)稱
布置的情況下，出現(xiàn)可移動(dòng)的活動(dòng)結(jié)構(gòu)的對(duì)稱氣體環(huán)境。這基 本抑制了由此產(chǎn)生的垂直于層平面的阻尼力以及由該阻尼力所
產(chǎn)生的寄生運(yùn)動(dòng)。
如果在第二基底內(nèi)已經(jīng)形成了第三凹部，則為了從第二基 底的遠(yuǎn)離結(jié)構(gòu)層的表面開始形成接觸孔，可以去除第二基底的 至少一部分，直到與第三凹部的底部的垂直位置相對(duì)應(yīng)的垂直 位置為止。由此第三凹部被"打開"，并且可用作為接觸孔。
同樣，第 一 凹部的 一部分和第三凹部的 一部分可以分別位 于活動(dòng)結(jié)構(gòu)的上方和下方。
在一個(gè)特別優(yōu)選實(shí)施例中，第一基底和第二基底以及結(jié)構(gòu) 層和覆蓋層都由硅制成。然而，本發(fā)明不限于此；還可以考慮 其它材料/材料組合。硅通常具有良好的機(jī)械性能、高可用性和 成熟的處理方法的優(yōu)點(diǎn)。如果上述構(gòu)件由硅制成，則其具有以 下優(yōu)點(diǎn)低的熱應(yīng)力(如果兩個(gè)基底以及覆蓋層和結(jié)構(gòu)層由相同 材料制成，則該優(yōu)點(diǎn)始終存在)以及熱接合處理期間的低脫氣(與耐熱玻璃或SD2相比較(這兩個(gè)材料分別是"Corning Glas" 公司和"Hoya"公司銷售的玻璃))，由此可以在構(gòu)件內(nèi)實(shí)現(xiàn)小于 0.01mbar的壓力。
優(yōu)選地，可以利用雙層掩模通過兩級(jí)干法蝕刻步驟來形成 不同的蝕刻深度。
通過在覆蓋層中位于第二凹部的位置處形成活動(dòng)結(jié)構(gòu)用的 電極，可以實(shí)現(xiàn)能夠用于檢測并傳遞垂直于晶片平面的運(yùn)動(dòng)和 力的內(nèi)埋電才及。
通過三級(jí)蝕刻處理，可以在一個(gè)構(gòu)件中聯(lián)合實(shí)現(xiàn)內(nèi)埋電才及 和互連橋這兩者。


參考附圖，利用典型實(shí)施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明，其中 圖l示出具有用于利用雙層掩模對(duì)具有不同蝕刻深度的凹
部進(jìn)行圖案化的步驟l-l、 1-2、 1-3、 l-4和l-5的處理序列；
圖2示出基于截面圖2-l、 2-2、 2-3和2-4的根據(jù)本發(fā)明的方
法的處理序列；
圖3示出如現(xiàn)有技術(shù)那樣的具有內(nèi)部連線用的開口的微機(jī) 械傳感器結(jié)構(gòu)的示意平面圖4示出由根據(jù)本發(fā)明的方法制造的根據(jù)本發(fā)明的可比較 傳感器結(jié)構(gòu)的示意平面圖5示出具有內(nèi)埋電極的構(gòu)件的截面的構(gòu)件的截面圖7a示出沿圖7b中的截面區(qū)域I-I，的具有互連橋的構(gòu)件的 又一截面圖；以及
圖7b示出沿圖7a中的截面區(qū)域n-II，的、疊加有沿圖7a中的區(qū)域III-III，的截面(淺灰色陰影)以及沿圖7a中的區(qū)域IV-IV，的
截面(深灰色陰影)的構(gòu)件的示意橫截面圖。
在這些附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的或相互對(duì)應(yīng)的 區(qū)域、構(gòu)件和構(gòu)件組。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明中，對(duì)于第一層組件，例如可以使用所謂的覆蓋 晶片(cover wafer)10,尤其是SOI晶片(SOI: Silicon on Insulator, 絕緣體上硅)，其中使用雙層掩模利用例如兩級(jí)干法蝕刻步驟 (DRIE: Deep Reactive Ion Etching,深反應(yīng)離子蝕刻)等的兩級(jí) 圖案化步驟對(duì)上述晶片進(jìn)行圖案化。在這種情況下，SOI晶片 lO包括第一硅基底ll、通常是二氧化硅的第一絕緣層12、以及 覆蓋層13,其中由內(nèi)埋的第一絕緣層12將覆蓋層13與第一基底 11隔開。
圖1示出如何實(shí)現(xiàn)具有第 一蝕刻深度D1的第 一 凹部14和具 有第二蝕刻深度D2的第二凹部15(在步驟l-5中示出結(jié)果)。首 先，在SOI晶片10上實(shí)現(xiàn)氧化層16,并對(duì)氧化層16進(jìn)行圖案化(步 驟l-l)。之后，施加、暴露并形成光致抗蝕劑層17(步驟l-2)。 在以下的圖案化步驟中，例如在后面的第一凹部14的橫向位置 處，對(duì)覆蓋層13的硅中在氧化層16和光致抗蝕劑掩沖莫17中的相 同位置處具有開口的區(qū)域進(jìn)行蝕刻(步驟l-3)。在第一圖案化步 驟之后，去除光致抗蝕劑17(步驟1-4)。在本處理中使氧化層16 中先前覆蓋有光致抗蝕劑17的開口露出。在第二圖案化步驟中， 這些區(qū)域以及在第 一 圖案化步驟中已被圖案化的區(qū)域被蝕刻至 覆蓋層13的硅中。在這兩個(gè)蝕刻步驟之后，使在第一圖案化步 驟中已被圖案化的第 一凹部14的區(qū)域向下開口至SOI晶片的內(nèi) 埋氧化層12，從而使得不同的電極能夠電絕緣。如以下參考圖2可以看出，第二蝕刻步驟的深度確定后面的橋和可移動(dòng)結(jié)構(gòu)(或
者結(jié)構(gòu)層26中的內(nèi)部連線)之間的距離(步驟l-5)。內(nèi)埋氧化層12 用作蝕刻阻止層。
在下一步驟中，去除氧化層16(由于位于下方的硅表面稍后 被接合，因此優(yōu)選以濕化學(xué)方法實(shí)現(xiàn)該去除)。在這種情況下， 位于第 一 凹部14的底部的內(nèi)埋氧化層12也^皮整體(參見圖2-1) 或部分去除。然而，這并未對(duì)功能產(chǎn)生不利影響。于是，覆蓋 晶片10具有圖2-l所示的結(jié)構(gòu)，其中第一凹部14具有與覆蓋層13 的厚度相對(duì)應(yīng)的并因此向下至少延伸至內(nèi)埋氧化層12的第 一蝕 刻深度D1 ，并且第二凹部15具有比第 一蝕刻深度D1淺的第二蝕 刻深度D2。
在下一處理步驟中，在第二基底20的表面上形成圖案化的 第二絕緣層21。之后，在第二基底20的表面上形成具有第三蝕 刻深度D3的第三凹部22和具有第四蝕刻深度D4的第四凹部23 。 在這種情況下，第三凹部22的寬度B1小于位于第三凹部22上方 的第二絕緣層21的切口的寬度B2。這樣，在鄰接第三凹部22的 區(qū)域中出現(xiàn)斷開邊緣24,后面將說明該斷開邊緣的功能。
為了形成第二層組件25,在下一處理步驟中，將結(jié)構(gòu)層26 施加至第二絕緣層21,其中，結(jié)構(gòu)層26對(duì)第二絕緣層21的各區(qū) 域施力口壓力。
在下面的處理步驟中，對(duì)結(jié)構(gòu)層26進(jìn)行圖案化，以使得出 現(xiàn)活動(dòng)結(jié)構(gòu)27,其中，通過溝槽31使結(jié)構(gòu)層26的外部區(qū)域30(芯 片邊緣，即要制造的構(gòu)件的邊緣區(qū)域)與構(gòu)件"內(nèi)"的導(dǎo)電區(qū)域電 絕緣。于是，出現(xiàn)圖2-2中所示的構(gòu)造。
在下一處理步驟中，將第一層組件10和第二層組件25接合 在一起，以使得覆蓋層13鄰接結(jié)構(gòu)層26，并且第二凹部15和第 四凹部23分別位于活動(dòng)結(jié)構(gòu)27的上方和下方，其中在圖2-3中示出該結(jié)果。沒有示出但也期望部分實(shí)現(xiàn)的是以下事實(shí)至少第 一凹部14的一部分和第三凹部22的一部分也分別位于活動(dòng)結(jié)構(gòu) 27的上方和下方。
在第一層組件10接合至第二層組件25(具有內(nèi)埋空腔的SOI) 上的接合期間，將硅接合至硅上而不是將硅接合至氧化層上。 除氣密機(jī)械接合以外，在這種情況下必須形成具有最低可能的 電阻的接點(diǎn)。
在下一處理步驟中，對(duì)第二基底20的接合墊區(qū)域35進(jìn)行回 蝕，直到與第三凹部22的底部的垂直位置相對(duì)應(yīng)的垂直位置為 止，其結(jié)果是使第三凹部22露出，并且出現(xiàn)接觸孔36。
然后，在下一處理步驟中，將金屬化層沉積在第二基底20 的表面上，其中由于存在斷開邊緣24,因此金屬化層中沉積在 第三凹部22內(nèi)的部分與金屬化層的其余部分電隔離，其結(jié)果是 在第三凹部22內(nèi)出現(xiàn)金屬接觸區(qū)域32。之后，利用接合布線33 與金屬接觸區(qū)域32進(jìn)行接觸，由此得到圖2-4中的結(jié)構(gòu)。
如果需要另一金屬化層，則在下一處理步驟中，可以將另 一金屬化層(未示出)沉積在第一基底ll的遠(yuǎn)離結(jié)構(gòu)層26的表面 上。該金屬化層以及該另 一金屬化層用作用于屏蔽不想要的電 磁場的屏蔽電極?？梢詫⑦@兩個(gè)金屬化層連接至規(guī)定的公共電 4立或不同電^f立。
因此，本發(fā)明已經(jīng)說明了用于制造微電子機(jī)械或微光電機(jī) 械構(gòu)件、特別是具有氣密密封的活動(dòng)結(jié)構(gòu)以及用于與該活動(dòng)結(jié) 構(gòu)進(jìn)行電接觸的區(qū)域的構(gòu)件的方法。根據(jù)本發(fā)明的制造方法使 得能夠利用可調(diào)節(jié)的內(nèi)部壓力在晶片水平對(duì)結(jié)構(gòu)層的特定區(qū)域 進(jìn)行氣密密封，并且有可能如圖2-4的示例所示，無需設(shè)置如圖 3所示的開口 3,而利用跨活動(dòng)結(jié)構(gòu)27的互連橋34來連接結(jié)構(gòu)層 中的電極5。結(jié)果，可以實(shí)現(xiàn)如圖4所示的可以經(jīng)由互連橋34(這里未示出)來接觸連接電極5的結(jié)構(gòu)1，因此，與圖3中的開口結(jié) 構(gòu)6相比較，結(jié)構(gòu)1未^皮中斷。
為了使第二基底的導(dǎo)電材料絕緣，優(yōu)選使用斷開邊緣24， 該斷開邊緣24使得接觸孔36的導(dǎo)電性側(cè)壁與接觸孔的底部電隔 離，其中上述底部(通常直接)連接至構(gòu)件的電極。
僅在結(jié)束所有的接合處理之后才執(zhí)行對(duì)接觸區(qū)域的金屬 化。因而，假如在結(jié)構(gòu)層26中不存在其雜質(zhì)分布在相對(duì)高的溫 度下可能劣化的摻雜活動(dòng)區(qū)域，則可以使用例如溫度載荷大于 400。C的硅直接接合(silicon direct bonding, SDB)等的方法。
本發(fā)明可以應(yīng)用于任何(小型化)構(gòu)件的制造過程，特別是 諸如加速傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、壓力傳感器和光學(xué)耦合器等的 微機(jī)械、微電子機(jī)械或微光電機(jī)械構(gòu)件的制造過程。
圖2-2 2-4示出(在實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)層26之前)還通過兩級(jí)DRIE步 驟對(duì)第二基底20進(jìn)行圖案化的可選情況。在這種情況下，第一 蝕刻深度D1和第三蝕刻深度D3被選擇為相同，并且第二蝕刻深 度D2和第四蝕刻深度D4也被選擇為相同。這具有使活動(dòng)結(jié)構(gòu)27 的氣體環(huán)境對(duì)稱的優(yōu)勢?；疽种屏擞纱水a(chǎn)生的垂直于晶片平
如果不需要對(duì)結(jié)構(gòu)層26中的結(jié)構(gòu)進(jìn)行氣密密封，則可以(在 例如通過鋁濺射和蝕刻實(shí)現(xiàn)4妄合墊之后)通過SDB (Silicon Direct Bonding,硅直接接合)在所述第 一層組件10上實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu) 層26，并且可以對(duì)結(jié)構(gòu)層26進(jìn)行圖案化。
還可以在上述第一層組件10上實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)層26并且隨后對(duì)其 進(jìn)行圖案化。通過SDB、陽極接合、具有例如濺射耐熱玻璃隔 層的陽極接合或其它接合方法，隨后可以通過密封層(例如，第 二基底20)來實(shí)現(xiàn)密封。在這種情況下，可以對(duì)密封層(例如， 第二基底20)進(jìn)行預(yù)圖案化，以確保接觸金屬接觸區(qū)域32。該變形導(dǎo)致與圖2-4所示的橫截面類似或相同的橫截面。這樣，實(shí)際 上可以在密封之前將金屬接觸區(qū)域32施加至結(jié)構(gòu)層26，并且可 以測試活動(dòng)結(jié)構(gòu)27。然而，之后應(yīng)當(dāng)將低溫接合方法用于最后 的接合處理，以防止金屬接觸區(qū)域32在這種情況下被毀壞。
圖5示出兩級(jí)圖案化還可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)埋電才及40，該內(nèi)埋電才及40 可主要用于纟企測并傳遞沿z方向(垂直于晶片平面)的移動(dòng)和力。
通過利用具有第五蝕刻深度D5的第五凹部41進(jìn)行三級(jí)圖 案化，可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)埋電極40和互連橋34這兩者，其中在圖6中示 出其結(jié)果。
在這種情況下，例如，利用相應(yīng)層(覆蓋層13)自身的材料 實(shí)現(xiàn)內(nèi)埋電極40,否則通過將另外的金屬化層沉積在相應(yīng)層(覆 蓋層13)上來實(shí)現(xiàn)內(nèi)埋電極40。
為了更好地進(jìn)行闡明，圖7a和圖7b示出構(gòu)件的又一示例。 在這種情況下，圖7a示出沿圖7b中的截面區(qū)域I-I，的示意截面， 而圖7b示出沿圖7a中的截面區(qū)域II-n，的、疊加有沿圖7a中的區(qū) 域in-iir的截面(淺灰色陰影)和沿圖7a中的區(qū)域IV-IV，的截面 (深灰色陰影)的示意橫截面。在這種情況下，圖7b中的橫截面 特別較佳地示出活動(dòng)結(jié)構(gòu)27以及將位于該活動(dòng)結(jié)構(gòu)內(nèi)的電極5 連接至位于該活動(dòng)結(jié)構(gòu)外的接點(diǎn)51的互連橋34。在這種情況下， 所示的構(gòu)件還示出以下情況的示例與第二凹部15和第四凹部 23相同，第一凹部14的一部分和第三凹部22的一部分分別對(duì)稱 地位于該活動(dòng)結(jié)構(gòu)的上方和下方。在作為第二凹部15和第四凹 部23的蝕刻深度相同以及第一凹部14和第三凹部22的蝕刻深度 相同的結(jié)果的對(duì)稱布置的情況下，出現(xiàn)可移動(dòng)的活動(dòng)結(jié)構(gòu)2 7的 對(duì)稱的氣體環(huán)境。這基本抑制了由此產(chǎn)生的垂直于層平面的阻 尼力以及由該阻尼力所產(chǎn)生的寄生運(yùn)動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種制造構(gòu)件(2)尤其是微機(jī)械、微電子機(jī)械或微光電機(jī)械構(gòu)件的方法，所述方法包括以下步驟-形成第一層組件(10)，所述第一層組件(10)具有第一基底(11)、位于所述第一基底(11)上的第一絕緣層(12)以及位于所述第一絕緣層(12)上的至少部分導(dǎo)電的覆蓋層(13)，-在所述覆蓋層(13)中形成第一凹部(14)和第二凹部(15)，其中所述第一凹部(14)具有第一蝕刻深度，所述第二凹部(15)具有比所述第一蝕刻深度淺的第二蝕刻深度，并且所述第一蝕刻深度至少等于所述覆蓋層(13)的厚度，-將至少部分導(dǎo)電的結(jié)構(gòu)層(26)施加至所述覆蓋層(13)，以使所述結(jié)構(gòu)層(26)至少部分地鄰接所述覆蓋層(13)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造構(gòu)件(2)的方法，其特征在于，通過對(duì)所述結(jié)構(gòu)層(26)進(jìn)行圖案化來形成所述構(gòu)件(2)的活動(dòng)結(jié)構(gòu)(27),其中在將所述結(jié)構(gòu)層(26)施加至所述覆蓋層(13)之前或之后執(zhí)行所述圖案化。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造構(gòu)件(2)的方法，其特征在于，在所述結(jié)構(gòu)層(26)的與所述覆蓋層(13)相對(duì)的表面上的區(qū)域中形成金屬接觸區(qū)域(32)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2和3中任 一 項(xiàng)所述的制造構(gòu)件(2)的方法，其特征在于，將用于對(duì)所述活動(dòng)結(jié)構(gòu)(27)進(jìn)行密封的密封層(20)施加至所述結(jié)構(gòu)層(26)的與所述覆蓋層(13)相對(duì)的表面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造構(gòu)件(2)的方法，其特征在于，所述密封層(20)在被施加至所述覆蓋層(13)之前設(shè)置有接觸孔(3 6),所述接觸孔(3 6)使得在所述密封層(20)已被施加至所述覆蓋層(13)之后能夠接觸所述金屬接觸區(qū)域(32)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的制造構(gòu)件(2)的方法，其特征在于，通過以下步驟將所述結(jié)構(gòu)層(26)施加至所述覆蓋層(13):-形成第二層組件(25),所述第二層組件(25)包括第二基底(20)和覆蓋所述第二基底(20)的表面的至少 一 部分的第二絕緣層(21),國將所述結(jié)構(gòu)層(26)施加至所述第二絕緣層(21)，以及-將所述第二層組件(25)施加至所述覆蓋層(13)，以使所述結(jié)構(gòu)層(2 6)至少部分地鄰接所述覆蓋層(13 )。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造構(gòu)件(2)的方法，其特征在于，通過對(duì)所述結(jié)構(gòu)層(26)進(jìn)行圖案化來形成所述構(gòu)件(2)的活動(dòng)結(jié)構(gòu)(27)，其中，在將所述結(jié)構(gòu)層(26)施加至所述第二層組件(25)之前或之后執(zhí)行所述圖案化。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造構(gòu)件(2)的方法，其特征在于，對(duì)所述第 一層組件(10)和所述第二層組件(25)以及所述結(jié)構(gòu)層(26)進(jìn)行配置，以使得在施加所述第二層組件(25)之后，至少所述結(jié)構(gòu)層(26)中包括所述活動(dòng)結(jié)構(gòu)(27)的部分被所述第一層組件(10)和所述第二層組件(25)氣密密封。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6、 7或8所述的制造構(gòu)件(2)的方法，其特征在于，在所述第二基底(20)中形成接觸孔(36)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造構(gòu)件(2)的方法，其特征在于，在將所述結(jié)構(gòu)層(26)施加至所述第二層組件(25)之前，在所述第二基底(20)的面向所述結(jié)構(gòu)層(26)的 一 側(cè)形成第三凹部(22),其中所述第三凹部(22)的斥黃向位置至少部分對(duì)應(yīng)于稍后形成在所述第二基底(20)中的所述接觸孔(36)的橫向位置。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9和10中任一項(xiàng)所述的制造構(gòu)件(2)的方法，其特征在于，在將所述結(jié)構(gòu)層(26)施加至所述第二層組件(25)之前，在所述第二基底(20)的面向所述結(jié)構(gòu)層(26)的 一側(cè)形成第四凹部(23),其中所述第四凹部(23)的橫向位置至少部分對(duì)應(yīng)于所述結(jié)構(gòu)層(26)的所述活動(dòng)結(jié)構(gòu)(27)的橫向位置。
12. 根據(jù)權(quán)利要求2 ~ 5或7 11中任 一 項(xiàng)所述的制造構(gòu)件(2)的方法，其特征在于，在至少部分對(duì)應(yīng)于所述結(jié)構(gòu)層(26)的所述活動(dòng)結(jié)構(gòu)(27)的橫向位置的橫向位置處，形成在所述覆蓋層(13)中形成的所述第二凹部(15)和/或所述第一凹部(14)。
13 征在于，所述第四凹部(23)的蝕刻深度被選擇為至少近似等于所述覆蓋層(13)的所述第二凹部(15)的所述第二蝕刻深度(D2)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1~13中任一 項(xiàng)所述的制造構(gòu)件(2)的方法，其特征在于，如果適當(dāng)，則所述第一基底(11)和所述第二基底(20)以及所述結(jié)構(gòu)層(26)和所述覆蓋層(13)由相同材料特別是硅制成。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1 14中任 一 項(xiàng)所述的制造構(gòu)件(2)的方法，其特征在于，利用雙層掩模(16、 17)通過兩級(jí)干法蝕刻步驟，形成彼此不同的所述第 一 凹部(14)的第 一蝕刻深度(D1)和所述第二凹部(15)的第二蝕刻深度(D2)以及/或者彼此不同的所述第三凹部(22)的第三蝕刻深度(D3)和所述第四凹部(23)的第四蝕刻深度(D4)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1~15中任 一 項(xiàng)所述的制造構(gòu)件(2)的方法，其特征在于，在所述覆蓋層(13)的所述第二凹部(15)的位置處，形成所述 活動(dòng)結(jié)構(gòu)(27)用的電極(40)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1 15中任 一 項(xiàng)所述的制造構(gòu)件(2)的方 法，其特征在于，在所述覆蓋層(13)中實(shí)現(xiàn)具有與所述第一蝕刻深度(D1)和 所述第二蝕刻深度(D2)不同的第五蝕刻深度(D5)的第五凹部 (41)，以及在所述覆蓋層(13)的所述第五凹部(41)的位置處，形成所述 活動(dòng)結(jié)構(gòu)(27)用的電極(40)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1 17中任 一 項(xiàng)所述的制造構(gòu)件(2)的方法，其特征在于，利用所述方法在所述覆蓋層(13)中形成互連橋(34),其中所述互連橋?qū)⒒顒?dòng)結(jié)構(gòu)(27)內(nèi)的電極(5)連接至所述活動(dòng)結(jié)構(gòu)(27)外的所述結(jié)構(gòu)層(26)。
19. 一種微機(jī)械、微電子機(jī)械或微光電機(jī)械構(gòu)件(2)，包括 -第一層組件(IO),其具有第一基底(ll)、位于所述第一基底(ll)上的第 一絕緣層(12)以及位于所述第 一絕緣層(12)上的 覆蓋層(13),-布置在所述覆蓋層(13)上的至少部分導(dǎo)電的結(jié)構(gòu)層(26),以及-位于所述覆蓋層(13)中的第一凹部(14)和第二凹部(15),所 述第 一 凹部(14)和所述第二凹部(15)從與所述結(jié)構(gòu)層(26)的界 面開始形成，其中所述第一凹部(14)具有第一蝕刻深度(D1), 所述第二凹部(15)具有比所述第一蝕刻深度(D1)淺的第二蝕刻 深度(D2)，并且所述第一蝕刻深度(D1)至少等于所述覆蓋層(13)的厚度。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的微機(jī)械、微電子機(jī)械或微光電 機(jī)械構(gòu)件(2),其特征在于，通過對(duì)所述結(jié)構(gòu)層(26)進(jìn)行圖案化來形成所述構(gòu)件(2)的活 動(dòng)結(jié)構(gòu)(27)。
21. 才艮據(jù)沖又利要求20所述的微機(jī)械、孩吏電子機(jī)械或微光電 機(jī)械構(gòu)件(2)，其特征在于，還包括金屬接觸區(qū)域(32)，其位于所述結(jié)構(gòu)層(26)的與所述覆蓋層 (13)相對(duì)的表面上。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20和21中任一項(xiàng)所述的微機(jī)械、微電子 機(jī)械或微光電機(jī)械構(gòu)件(2)，其特征在于，還包括用于密封所述活動(dòng)結(jié)構(gòu)(27)的密封層(20),其位于所述結(jié)構(gòu) 層(26)的與所述覆蓋層(13)相對(duì)的表面上。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的微機(jī)械、微電子機(jī)械或微光電 機(jī)械構(gòu)件(2),其特征在于，還包括用于密封所述活動(dòng)結(jié)構(gòu)(27)的密封層(20)，其位于所述結(jié)構(gòu) 層(26)的與所述覆蓋層(13)相對(duì)的表面上，以及所述密封層(20)中的接觸孔(36),用于使得能夠接觸所述金 屬接觸區(qū)域(32)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求19和21中任一項(xiàng)所述的微機(jī)械、微電子 機(jī)械或微光電機(jī)械構(gòu)件(2)，其特征在于，還包括第二層組件(25),其具有第二基底(20)和覆蓋所述第二基底 (20)的表面的至少一部分的第二絕緣層(21),其中將所述第二層 組件(25)布置在所述結(jié)構(gòu)層(26)的與所述覆蓋層(13)相對(duì)的一 側(cè)。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的微機(jī)械、微電子機(jī)械或微光電 機(jī)械構(gòu)件(2)，其特征在于，通過對(duì)所述結(jié)構(gòu)層(26)進(jìn)行圖案化來形成所述構(gòu)件(2)的活動(dòng)結(jié)構(gòu)(27)。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的微機(jī)械、微電子機(jī)械或微光電 機(jī)械構(gòu)件(2)，其特征在于，對(duì)所述第一層組件(10)和所述第二層組件(25)以及所述結(jié) 構(gòu)層(26)進(jìn)行配置，以使得所述結(jié)構(gòu)層(26)中包括所述活動(dòng)結(jié)構(gòu) (27)的部分被所述第 一層組件(10)和所述第二層組件(25)氣密 密封。
27. 根據(jù)權(quán)利要求24、 25或26所述的微機(jī)械、微電子機(jī)械 或微光電機(jī)械構(gòu)件(2),其特征在于，在所述第二基底(20)中形成接觸孔(36)。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的微機(jī)械、纟鼓電子機(jī)械或微光電 機(jī)械構(gòu)件(2),其特征在于，在所述第二基底(20)的面向所述結(jié)構(gòu)層(26)的一側(cè)，存在第 三凹部(22),其中所述第三凹部(22)的橫向位置至少部分對(duì)應(yīng)于 所述接觸孔(36)的橫向位置。
29. 根據(jù)權(quán)利要求27和28中任一項(xiàng)所述的微機(jī)械、微電子 機(jī)械或微光電機(jī)械構(gòu)件(2)，其特征在于，在所述第二基底(20)的面向所述結(jié)構(gòu)層(26)的 一 側(cè)，存在第 四凹部(23),其中所述第四凹部(23)的4黃向位置至少部分對(duì)應(yīng)于 所述結(jié)構(gòu)層(26)的所述活動(dòng)結(jié)構(gòu)(27)的橫向位置。
30. 根據(jù)權(quán)利要求25 29中任一項(xiàng)所述的微機(jī)械、微電子 機(jī)械或微光電機(jī)械構(gòu)件(2),其特征在于，存在于所述覆蓋層(13)中的第二凹部(15)和/或第 一 凹部 (14)位于至少部分對(duì)應(yīng)于所述結(jié)構(gòu)層(26)的活動(dòng)結(jié)構(gòu)(27)的橫 向位置的橫向位置處。
31. 根據(jù)權(quán)利要求29和30中任一項(xiàng)所述的微機(jī)械、微電子 機(jī)械或微光電機(jī)械構(gòu)件(2)，其特征在于，所述第四凹部(23)的第四蝕刻深度(D4)至少近似等于所述 覆蓋層(13)的所述第二凹部(15)的所述第二蝕刻深度(D2)。
32. 根據(jù)權(quán)利要求19 31中任一項(xiàng)所述的微機(jī)械、微電子 機(jī)械或微光電機(jī)械構(gòu)件(2),其特征在于，如果適當(dāng)，則所述第一基底(11)和所述第二基底(20)以及所 述結(jié)構(gòu)層(26)和所述覆蓋層(13)由相同材料特別是硅制成。
33. 根據(jù)權(quán)利要求19 32中任一項(xiàng)所述的微機(jī)械、微電子 機(jī)械或微光電機(jī)械構(gòu)件(2)，其特征在于，還包括所述覆蓋層(13)的位于所述第二凹部(15)的位置處的電極(40) 。
34. 根據(jù)權(quán)利要求19 32中任一項(xiàng)所述的微機(jī)械、微電子 機(jī)械或微光電機(jī)械構(gòu)件(2),其特征在于，還包括所述覆蓋層(13)中的具有第五蝕刻深度(D5)的第五凹部(41) ,以及所述覆蓋層(13)的位于所述第五凹部(41)的位置處的電極(40)。
35. 根據(jù)權(quán)利要求19 34中任一項(xiàng)所述的微機(jī)械、微電子 機(jī)械或微光電機(jī)械構(gòu)件(2),其特征在于，在所述覆蓋層(13)中形成至少一個(gè)互連橋(34),其中所述至 少一個(gè)互連橋?qū)⒒顒?dòng)結(jié)構(gòu)(27)內(nèi)的電極(5)連接至所述活動(dòng)結(jié)構(gòu) (27)外的所述結(jié)構(gòu)層(26)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種構(gòu)件(2)尤其是微機(jī)械、微電子機(jī)械或微光電機(jī)械構(gòu)件(2)以及制造這種構(gòu)件的方法，其中構(gòu)件(2)具有以層狀結(jié)構(gòu)嵌入的活動(dòng)結(jié)構(gòu)(27)。為了能夠更好地接觸活動(dòng)結(jié)構(gòu)(27)的電極(5)，通過將具有不同的第一蝕刻深度(D1)和第二蝕刻深度(D2)的第一凹部(14)和第二凹部(15)蝕刻到第一層組件(10)的覆蓋層(13)中，來形成條狀導(dǎo)體橋(34)，其中第一層組件(10)還包括基底(11)和絕緣層(12)。較深的凹部(14)用于隔離條狀導(dǎo)體橋(34)，而較淺的凹部(15)提供活動(dòng)結(jié)構(gòu)(27)用的移動(dòng)空間，其中由條狀導(dǎo)體橋(34)來橋接所述移動(dòng)空間。
文檔編號(hào)B81B7/00GK101687629SQ200880022824
公開日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2008年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月29日
發(fā)明者尤維·布倫格, 沃爾弗拉姆·蓋格 申請(qǐng)人:諾思羅普·格魯曼·利特夫有限責(zé)任公司