置處形成了脫?？?。其結(jié)果如圖5(a)所示，形成了氮化硅(SiN)等的絕緣膜51。絕緣膜51在外部連接電極33的主面上覆蓋絕緣膜41，并且覆蓋空腔的一部分。
[0053]另外，在于絕緣膜51的表面上形成了具有導(dǎo)電性的多晶硅膜之后，多晶硅膜通過(guò)使用抗蝕劑的干式蝕刻而被實(shí)施圖案形成，從而在多晶硅膜中與上述規(guī)定的位置對(duì)應(yīng)的位置處形成了脫模孔。其結(jié)果如圖5(a)所示，形成了包括絕緣膜51以及多晶硅膜52在內(nèi)的兩層構(gòu)造的蓋部50。
[0054]或者如圖3所示，也可以通過(guò)在多晶硅膜52的表面上形成二氧化硅(S12)等的絕緣膜53，來(lái)形成三層構(gòu)造的蓋部50。在此情況下，在于多晶娃膜52的表面上形成二氧化娃(S12)等的絕緣膜之后，二氧化硅(S12)等的絕緣膜通過(guò)使用了抗蝕劑的干式蝕刻而被實(shí)施圖案形成，從而在二氧化硅(S12)等的絕緣膜中與上述規(guī)定的位置對(duì)應(yīng)的位置處形成了脫?？?。
[0055]由此，在二氧化硅(S12)等的絕緣膜53中，在與上述規(guī)定的位置對(duì)應(yīng)的位置處形成了與絕緣膜51的脫模孔以及多晶硅膜52的脫?？紫啾榷^大的脫?？?。在上文中，如圖3所示，多晶硅膜52也可以覆蓋絕緣膜51的開(kāi)口部的側(cè)面。
[0056]如此而形成的蓋部50上形成有脫模孔50a，并通過(guò)脫?？?0a以外的部分而覆蓋了空腔。在此，多晶硅膜52的一部分被設(shè)置于外部連接電極33的主面中的規(guī)定的區(qū)域內(nèi)，并與外部連接電極33電連接。
[0057]接下來(lái)，對(duì)形成了蓋部50等的半導(dǎo)體基板10的表面進(jìn)行槽加工、二氧化硅(S12)等的絕緣膜的形成、絕緣膜的平坦化等。然后，如圖5(b)所示，在半導(dǎo)體基板10的第2區(qū)域內(nèi)，作為半導(dǎo)體電路元件而形成例如MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)。
[0058]S卩，在半導(dǎo)體基板10上，經(jīng)由柵極絕緣膜而形成了柵電極83，在柵電極83的兩側(cè)的半導(dǎo)體基板10內(nèi)形成了成為源極和漏極的雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)域81和82。另外，在柵極絕緣膜以及柵電極83的側(cè)壁上也可以形成具有絕緣性的側(cè)壁。而且，還可以在側(cè)壁的周?chē)膮^(qū)域內(nèi)形成具有規(guī)定的厚度的絕緣膜。
[0059]另外，在形成有MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管等的半導(dǎo)體基板10的表面上，通過(guò)光刻法而設(shè)置了在與蓋部的脫?？?0a對(duì)應(yīng)的位置處具有開(kāi)口 24a的抗蝕劑24。而且，空腔內(nèi)的犧牲膜通過(guò)使用氟酸等來(lái)作為蝕刻液的濕式蝕刻(脫模蝕刻)而被去除。然后，抗蝕劑24通過(guò)灰化等而被除去。
[0060]接下來(lái)，在真空空腔內(nèi)，通過(guò)濺射(高真空成膜法)而使鋁(Al)等的封閉材料堆積于蓋部50的表面上，所堆積的封閉材料通過(guò)使用了抗蝕劑的干式蝕刻而被實(shí)施圖案形成。由此，如圖5(c)所示，通過(guò)鋁(Al)等的封閉材料而在蓋部50的表面上形成了封閉部60以及中間導(dǎo)電體61。
[0061]封閉部60在多晶硅膜52的表面上被設(shè)置在與絕緣膜51的脫模孔以及多晶硅膜52的脫?？紫啾榷^廣的范圍內(nèi)，并至少封閉多晶硅膜52的脫?？?。中間導(dǎo)電體61經(jīng)由多晶硅膜52而與外部連接電極33的規(guī)定的區(qū)域電連接。另外，通過(guò)使用了抗蝕劑的干式蝕刻來(lái)形成貫穿封閉部60以及絕緣膜51而到達(dá)絕緣膜41的開(kāi)口 60a。
[0062]接下來(lái)，如圖1所示，在封閉部60以及中間導(dǎo)電體61的表面上形成二氧化硅(S12)或者BPSG等的絕緣膜70。絕緣膜70與絕緣膜41或者51相接，并使中間導(dǎo)電體61與封閉部60絕緣。如圖1所示，絕緣膜70也可以貫穿封閉部60以及絕緣膜51而與絕緣膜41相接。
[0063]絕緣膜70也可以在形成有MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的半導(dǎo)體基板10的第2區(qū)域內(nèi)延伸。在此情況下，同時(shí)形成有貫穿絕緣膜70而與中間導(dǎo)電體61電連接的鎢(W)等的連接插頭91、以及貫穿絕緣膜70而與MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管電連接的鎢(W)等的連接插頭92。然后，通過(guò)在絕緣膜70的表面上形成鋁(Al)等的布線100，從而使連接插頭91與連接插頭92電連接。
[0064]雖然在上述的實(shí)施方式中，對(duì)空腔被形成在半導(dǎo)體基板的較深的溝槽內(nèi)的MEMS設(shè)備進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于以上所說(shuō)明的實(shí)施方式。例如，本發(fā)明在空腔被形成在基板的較淺的溝槽內(nèi)或基板上的MEMS設(shè)備中也能夠利用，本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明的技術(shù)思想范圍內(nèi)可進(jìn)行多種改變。
[0065]符號(hào)說(shuō)明:
[0066]10...半導(dǎo)體基板、11...抗蝕劑、20...絕緣膜、21...二氧化硅(S12)的絕緣膜、22...氮化硅(SiN)的絕緣膜、23...間隙犧牲膜、24...抗蝕劑、31...下部電極、32...上部電極、33...外部連接電極、34...壁部、41、42...絕緣膜、50...蓋部、51...絕緣膜、52...多晶硅膜、53...絕緣膜、60...封閉部、61...中間導(dǎo)電體、70...絕緣膜、81、82…雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)域、83...柵電極、91、92...連接插頭、100…布線。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種微機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備，具有: 基板； 功能元件，其直接或者經(jīng)由絕緣膜而被設(shè)置于所述基板的表面上； 構(gòu)造體，其設(shè)置于所述基板或者所述絕緣膜的表面上，并在所述功能元件的周?chē)纬煽涨唬? 第I層，其在規(guī)定的位置處形成有開(kāi)口，并以在與所述功能元件之間留有間隙的方式而覆蓋所述空腔的一部分； 第2層，其被設(shè)置于所述第I層的表面上，并在與所述規(guī)定的位置對(duì)應(yīng)的位置處形成有開(kāi)口 ； 封閉部，其在所述第2層的表面上被設(shè)置在與所述第I層的開(kāi)口以及所述第2層的開(kāi)口相比而更廣的范圍內(nèi)，并至少將所述第2層的開(kāi)口封閉。2.一種微機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備，具有: 基板； 功能元件，其直接或者經(jīng)由絕緣膜而被設(shè)置于所述基板的表面上； 構(gòu)造體，其被設(shè)置在所述基板或者所述絕緣膜的表面上，并在所述功能元件的周?chē)纬煽涨唬? 第I層，其在規(guī)定的位置處形成有開(kāi)口，并以與所述功能元件之間留有間隙的方式而覆蓋所述空腔的一部分； 第2層，其被設(shè)置在所述第I層的表面上，并在與所述規(guī)定的位置對(duì)應(yīng)的位置處形成有開(kāi)口 ； 第3層，其被設(shè)置在所述第2層的表面上，并在與所述規(guī)定的位置對(duì)應(yīng)的位置處形成有與所述第I層的開(kāi)口以及所述第2層的開(kāi)口相比而較大的開(kāi)口 ； 封閉部，其在所述第3層的表面上被設(shè)置在與所述第3層的開(kāi)口相比而更廣的范圍內(nèi)，并且在所述第2層的表面上被設(shè)置在與所述第I層的開(kāi)口以及所述第2層的開(kāi)口相比而更廣的范圍內(nèi)，并且所述封閉部至少將所述第3層的開(kāi)口封閉。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備，其中， 所述第I層的厚度與所述第2層的厚度相比而較薄。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備，其中， 所述第2層覆蓋所述第I層的開(kāi)口部的側(cè)面。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備，其中， 所述第2層覆蓋所述第I層的開(kāi)口部的側(cè)面。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備，其中， 所述第I層由氮化硅形成， 所述第2層由多晶硅形成。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備，其中， 所述第I層由氮化硅形成， 所述第2層由多晶硅形成。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備，其中， 所述第3層由二氧化硅形成。9.一種微機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備的制造方法，其具有如下工序: 在基板的表面上直接或者經(jīng)由絕緣膜而形成功能元件以及構(gòu)造體的工序(a)，其中，所述構(gòu)造體在所述功能元件的周?chē)纬煽涨唬? 在所述空腔內(nèi)形成犧牲膜的工序(b); 形成覆蓋所述空腔的第I層，并在所述第I層的規(guī)定的位置處形成開(kāi)口的工序(c); 在所述第I層的表面上形成第2層，并在所述第2層中與所述規(guī)定的位置對(duì)應(yīng)的位置處形成開(kāi)口的工序⑷； 通過(guò)脫模蝕刻來(lái)去除所述空腔內(nèi)的所述犧牲膜的工序(e); 在所述第2層的表面中與所述第I層的開(kāi)口以及所述第2層的開(kāi)口相比而較廣的范圍內(nèi)，形成至少封閉所述第2層的開(kāi)口的封閉部的工序(f)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的微機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備的制造方法，其中， 工序(c)包括用氮化硅形成所述第I層的步驟， 工序(d)包括用多晶硅形成所述第2層的步驟。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種微機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備及其制造方法，該微機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備具有：基板；功能元件，其直接或經(jīng)由絕緣膜而被設(shè)置于基板的表面上；構(gòu)造體，其被設(shè)置于基板或者絕緣膜的表面上，并在功能元件的周?chē)纬煽涨唬坏?層，其在規(guī)定的位置處形成有開(kāi)口，并以與功能元件之間留有間隙的方式而覆蓋空腔的一部分；第2層，其被設(shè)置于第1層的表面上，并在與規(guī)定的位置對(duì)應(yīng)的位置處形成有開(kāi)口；封閉部，其在第2層的表面上被設(shè)置于與第1層的開(kāi)口以及第2層的開(kāi)口相比而更廣的范圍內(nèi)，且至少封閉第2層的開(kāi)口。
【IPC分類(lèi)】B81C1/00, B81B7/02
【公開(kāi)號(hào)】CN104944355
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510094985
【發(fā)明人】吉澤隆彥
【申請(qǐng)人】精工愛(ài)普生株式會(huì)社
【公開(kāi)日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年3月3日
【公告號(hào)】US20150274509