專利名稱：具有防護(hù)環(huán)的微機(jī)電元件與制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微機(jī)電元件與其制作方法，特別是一種具有防護(hù)環(huán)的微機(jī)電元件
與制作方法。
背景技術(shù)：
微機(jī)電元件有各種應(yīng)用，例如微聲壓傳感器、陀螺儀、加速度計(jì)等。微機(jī)電元件的 微機(jī)電結(jié)構(gòu)經(jīng)常位于結(jié)構(gòu)層的上方，因此宜予以防護(hù)。本發(fā)明即是針對(duì)此點(diǎn)，提出一種具有 防護(hù)環(huán)的微機(jī)電元件與制作方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，提出一種具有防護(hù)環(huán)的微機(jī)電元 件。 本發(fā)明的另一目的在于，提出一種具有防護(hù)環(huán)的微機(jī)電元件的制作方法。 為達(dá)上述目的，就本發(fā)明的其中一個(gè)觀點(diǎn)而言，提供了一種具有防護(hù)環(huán)的微機(jī)電
元件，其包含基板，其上已完成晶體管元件、部份內(nèi)聯(lián)機(jī)和微機(jī)電結(jié)構(gòu)；沉積于該基板上
的頂層介電層；頂層金屬層，其一部分構(gòu)成一連接墊，以及圍繞該連接墊且與之相接的側(cè)
壁，其特征在于該側(cè)壁由抗蝕刻的材料形成防護(hù)環(huán)，將頂層介電層側(cè)向封閉于內(nèi)。 上述微機(jī)電元件可進(jìn)一步包含遮蔽層，位于該頂層介電層的上方，與該側(cè)壁相接。
該遮蔽層與防護(hù)環(huán)可為單一或復(fù)合材料層。 為達(dá)上述目的，就本發(fā)明的另一個(gè)觀點(diǎn)而言，提供了一種具有防護(hù)環(huán)的微機(jī)電元 件的制作方法，包含提供一個(gè)基板，其上已完成晶體管元件、部份內(nèi)聯(lián)機(jī)和微機(jī)電結(jié)構(gòu)； 形成頂層介電層；形成頂層金屬層，其一部分構(gòu)成一連接墊；以及使用對(duì)蝕刻該頂層介電 層的蝕刻劑具有抵抗性的材料，形成與該連接墊相接的側(cè)壁，構(gòu)成防護(hù)環(huán)將頂層介電層側(cè) 向封閉于內(nèi)。
上述方法可進(jìn)一步包含形成遮蔽層，位于該頂層介電層的上方，與該側(cè)壁相接。
下面通過具體實(shí)施例詳加說明，當(dāng)更容易了解本發(fā)明的目的、技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及其 所達(dá)成的功效。


圖1A-1C標(biāo)出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例； 圖2標(biāo)出本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。 圖中符號(hào)說明 12 基板(已完成晶體管元件、部份內(nèi)聯(lián)機(jī)和微機(jī)電結(jié)構(gòu)) 14 頂層金屬層 16 介電層 18 防護(hù)環(huán)
20 遮蔽層 20A 復(fù)合遮蔽層的上層 20B 復(fù)合遮蔽層的下層
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明中的圖式均屬示意，主要意在表示結(jié)構(gòu)中的相對(duì)關(guān)系，至于形狀、厚度與寬 度則并未依照比例繪制。 請(qǐng)參閱圖1A-1C所示的連接墊(bond pad)結(jié)構(gòu)，其中圖IB為沿圖1A的B—B線 所得的頂視圖，圖1C為沿圖1A的C一C線所得的頂視圖，圖1A為沿圖IB的A—A剖線所得 的剖面圖。圖1A顯示，在已完成了晶體管元件、部份內(nèi)聯(lián)機(jī)和微機(jī)電結(jié)構(gòu)的微機(jī)電元件基 板12上方，設(shè)有頂層金屬層14，以作為連接墊。頂層金屬層14與同層和下層金屬(未示 出)間由頂層介電層16隔離，頂層介電層16的材料例如為氧化物，如二氧化硅或其它含有 二氧化硅的低介電常數(shù)材料。 由于微機(jī)電元件制作過程中，可能必須蝕刻介電層16，故本發(fā)明的特點(diǎn)在于以 抗蝕刻的材料形成防護(hù)環(huán)18，構(gòu)成連接墊的側(cè)壁。除了被打開的區(qū)域100之外，防護(hù)環(huán)18 在側(cè)向上封閉其它的介電層16，以提供保護(hù)作用。覆蓋在介電層16上方的遮蔽層20亦宜 以抗蝕刻的材料制成，以保護(hù)介電層16。以上所謂抗蝕刻，是指針對(duì)介電層16的蝕刻具有 阻擋作用，亦即對(duì)蝕刻介電層16的蝕刻劑具有抵抗性。 視介電層16的材料而定，防護(hù)環(huán)18和遮蔽層20可為任何抗蝕刻材料制成的單一 或復(fù)合材料層，但防護(hù)環(huán)18和遮蔽層20彼此不宜電性導(dǎo)通，以避免連接墊和整體元件表面 形成短路。因此，防護(hù)環(huán)18和遮蔽層20不能同時(shí)為導(dǎo)電材質(zhì)。在此條件下，防護(hù)環(huán)18的 材料例如可為金屬、非晶硅、氮化硅、或氮氧化硅等。遮蔽層20的材料例如可為金屬、非晶 硅、氮化硅、或氮氧化硅等。 圖2標(biāo)出本發(fā)明的第二實(shí)施例，本實(shí)施例的特點(diǎn)在于遮蔽層20為包含上層20A 與下層20B的復(fù)合材料層。在此種結(jié)構(gòu)下，復(fù)合遮蔽層的下層20B可提供加強(qiáng)黏著力的作 用，使整體遮蔽層20與下層結(jié)構(gòu)更緊密結(jié)合；或是，當(dāng)防護(hù)環(huán)18為導(dǎo)電材質(zhì)時(shí)，復(fù)合遮蔽 層的上層20A和下層20B之一可提供絕緣作用。本實(shí)施例中，防護(hù)環(huán)18的材料例如可為金 屬、非晶硅、氮化硅、或氮氧化硅等。上層遮蔽層20A的材料例如可為金屬、非晶硅、氮化硅、 或氮氧化硅等。下層遮蔽層20B的材料例如可為金屬(例如但不限于如鋁或銅)、非晶硅、 氮化硅、或氮氧化硅等。 以上已針對(duì)較佳實(shí)施例來說明本發(fā)明，只是以上所述，僅為使本領(lǐng)域技術(shù)人員易 于了解本發(fā)明的內(nèi)容，并非用來限定本發(fā)明的權(quán)利范圍。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員，當(dāng)可在本發(fā)
明精神內(nèi)，立即思及各種等效變化。例如，復(fù)合遮蔽層20可不只包括兩層，而可為三層以上 的結(jié)構(gòu)。又如，防護(hù)環(huán)18可不僅使用單一材料，而可使用復(fù)合材料。故凡依本發(fā)明的概念 與精神所為的均等變化或修飾，均應(yīng)包括于本發(fā)明的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種具有防護(hù)環(huán)的微機(jī)電元件，包含一連接墊以及圍繞該連接墊且與的相接的側(cè)壁，其特征在于該側(cè)壁于該連接墊四周形成一環(huán)形結(jié)構(gòu)，且該側(cè)壁由抗蝕刻的材料形成。
2. 如權(quán)利要求1所述的具有防護(hù)環(huán)的微機(jī)電元件，其中，該防護(hù)環(huán)材料選自以下之一 或多者金屬、非晶硅、氮化硅、或氮氧化硅。
3. 如權(quán)利要求1所述的具有防護(hù)環(huán)的微機(jī)電元件，其中，該微機(jī)電元件還包含 基板，其上已完成晶體管元件、部份內(nèi)聯(lián)機(jī)和微機(jī)電結(jié)構(gòu)； 沉積于該基板上的頂層介電層；以及 頂層金屬層，其一部分構(gòu)成該連接墊，其中，該頂層介電層包含一保留區(qū)域，且該保留區(qū)域被該側(cè)壁隔離于該環(huán)形結(jié)構(gòu)外側(cè)。
4. 如權(quán)利要求3所述的具有防護(hù)環(huán)的微機(jī)電元件，其中，構(gòu)成側(cè)壁的抗蝕刻材料對(duì)蝕 刻該頂層介電層的蝕刻劑具有抵抗性，致使在進(jìn)行蝕刻該頂層介電層時(shí)，可保護(hù)被隔離于 該環(huán)形結(jié)構(gòu)外側(cè)的保留區(qū)域，避免被該蝕刻劑蝕刻。
5. 如權(quán)利要求4所述的具有防護(hù)環(huán)的微機(jī)電元件，其中，該頂層介電層為氧化物。
6. 如權(quán)利要求3所述的具有防護(hù)環(huán)的微機(jī)電元件，其中，還包含遮蔽層，位于該頂層介 電層的上方，與該側(cè)壁相接。
7. 如權(quán)利要求6所述的具有防護(hù)環(huán)的微機(jī)電元件，其中，該遮蔽層材料選自以下之一 或多者金屬、非晶硅、氮化硅、或氮氧化硅。
8. 如權(quán)利要求6所述的具有防護(hù)環(huán)的微機(jī)電元件，其中，該遮蔽層為兩層或兩層以上 的復(fù)合材料層，其中一層選自以下之一或多者金屬、非晶硅、氮化硅、或氮氧化硅。
9. 一種具有防護(hù)環(huán)的微機(jī)電元件的制作方法，其特征在于，包含 提供一個(gè)基板，其上已完成晶體管元件、部份內(nèi)聯(lián)機(jī)和微機(jī)電結(jié)構(gòu)； 形成頂層介電層；形成頂層金屬層，其一部分構(gòu)成一連接墊；以及使用對(duì)蝕刻該頂層介電層的蝕刻劑具有抵抗性的材料，形成與該連接墊相接的側(cè)壁， 構(gòu)成一環(huán)形結(jié)構(gòu)，將頂層介電層隔離出一保留區(qū)域，且該保留區(qū)域被隔離于該環(huán)形結(jié)構(gòu)外
10. 如權(quán)利要求9所述的具有防護(hù)環(huán)的微機(jī)電元件的制作方法，其中，該側(cè)壁材料選自 以下之一或多者金屬、非晶硅、氮化硅、或氮氧化硅。
11. 如權(quán)利要求9所述的具有防護(hù)環(huán)的微機(jī)電元件的制作方法，其中，該頂層介電層為 氧化物。
12. 如權(quán)利要求9所述的具有防護(hù)環(huán)的微機(jī)電元件的制作方法，其中，還包含形成遮 蔽層，位于該頂層介電層的上方，與該側(cè)壁相接。
13. 如權(quán)利要求9所述的具有防護(hù)環(huán)的微機(jī)電元件的制作方法，其中，該遮蔽層材料選 自以下之一或多者金屬、非晶硅、氮化硅、或氮氧化硅。
14. 如權(quán)利要求9所述的具有防護(hù)環(huán)的微機(jī)電元件的制作方法，其中，該遮蔽層為兩層 或兩層以上的復(fù)合材料層，其中一層選自以下之一或多者金屬、非晶硅、氮化硅、或氮氧化娃o
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有防護(hù)環(huán)的微機(jī)電元件與制作方法。該具有防護(hù)環(huán)的微機(jī)電元件包含一連接墊以及圍繞該連接墊且與之相接的側(cè)壁，其特征在于該側(cè)壁由抗蝕刻的材料形成防護(hù)環(huán)。
文檔編號(hào)B81B7/00GK101767765SQ20091000173
公開日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2009年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月6日
發(fā)明者徐新惠, 李昇達(dá), 王傳蔚 申請(qǐng)人:原相科技股份有限公司