形成具有蝕刻通道的mems裝置的設(shè)備和方法
【專利摘要】本公開涉及形成具有蝕刻通道的MEMS裝置的設(shè)備和方法。一種制造MEMS裝置的方法提供了一種裝置基板、在基板中/上形成了多個(gè)溝槽并在基板上形成犧牲材料(例如，生長或沉積犧牲材料)以形成多個(gè)蝕刻通道。每個(gè)溝槽定義一個(gè)蝕刻通道并且每個(gè)通道蝕刻形成構(gòu)造為引導(dǎo)蝕刻劑的內(nèi)部。該方法還接合承載基板到裝置基板的犧牲材料并除去該犧牲材料的至少一部分。
【專利說明】
形成具有蝕刻通道的MEMS裝置的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明一般涉及微機(jī)電系統(tǒng)(“MEMS”)，并且更具體地本發(fā)明涉及一種形成微機(jī)電系統(tǒng)裝置的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]微機(jī)電系統(tǒng)(“MEMS”，也稱為“MEMS裝置”)是在越來越多的應(yīng)用中使用的一種特定類型集成電路。例如，微機(jī)電系統(tǒng)目前被實(shí)現(xiàn)作為移動電話和平板電腦的麥克風(fēng)、檢測飛機(jī)俯仰角的陀螺儀和汽車中選擇性部署氣囊的加速計(jì)。在簡化的術(shù)語中，此種MEMS裝置通常具有懸掛在基板上方的易碎可動結(jié)構(gòu)和相關(guān)聯(lián)的電路(在芯片上或芯片外)，其感測懸掛結(jié)構(gòu)的兩向移動并提供感測到的運(yùn)動數(shù)據(jù)給一個(gè)或多個(gè)外部裝置(例如，外部計(jì)算機(jī))。外部裝置處理所感測的數(shù)據(jù)來計(jì)算被測量的屬性(例如，俯仰角或加速度)。
[0003]微機(jī)械加工過程常使用加法和減法流程形成MEMS裝置。例如，在制造過程中，一些過程在可動結(jié)構(gòu)下沉積犧牲材料。為釋放可動結(jié)構(gòu)(即，因此它可能在可移動狀態(tài)中)，可動結(jié)構(gòu)下的犧牲材料必須被移除。盡管該方法多年以來已經(jīng)司空見慣，犧牲材料的移除可呈現(xiàn)出一些制造和性能問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，一種制造MEMS裝置的方法提供了裝置基板、在基板中/上形成了多個(gè)溝槽并在基板上形成犧牲材料(例如，生長或沉積犧牲材料)以形成多個(gè)蝕刻通道。每個(gè)溝槽定義一個(gè)蝕刻通道并且每個(gè)通道蝕刻形成構(gòu)造為引導(dǎo)蝕刻劑的內(nèi)部。該方法還接合承載基板到裝置基板的犧牲材料并除去該犧牲材料的至少一部分。
[0005]在其他方面，該裝置基板可包括摻雜的晶片(例如，高度摻雜的硅晶片)。此外，一些實(shí)施方案還在裝置基板上形成可動質(zhì)量塊。去除該犧牲材料的至少一部分的行為從而可以釋放可動質(zhì)量塊。
[0006]該方法可以形成至少一種貫穿裝置基板的可延伸至犧牲材料的蝕刻劑路徑。在這種情況下，該方法可以通過蝕刻劑路徑引導(dǎo)蝕刻劑至犧牲材料。該蝕刻劑從而通過多個(gè)蝕刻通道進(jìn)行遍歷以除去犧牲材料的至少一部分。
[0007]—些實(shí)施方案可蝕刻裝置基板以形成可動質(zhì)量塊和第二部分。在這種情況下，該蝕刻劑路徑可以貫穿裝置基板的第二部分、貫穿該可動質(zhì)量塊或同時(shí)貫穿可動質(zhì)量塊和該第二部分(例如，如果有第二個(gè)或多個(gè)蝕刻劑路徑)而被形成。
[0008]基板可包括摻雜的硅并且犧牲材料可包括氧化物(例如，二氧化硅)。此外，該方法可以蝕刻裝置基板以形成具有質(zhì)量塊厚度的可動質(zhì)量塊。在這種情況下，多個(gè)刻蝕通道的每一個(gè)可以具有不大于質(zhì)量塊厚度的大約10%的深度(例如，5%、4%、3%、2%、百分之分?jǐn)?shù)等)O
[0009]—些實(shí)施方案帶著在被蝕刻基板上形成犧牲材料之前襯里的犧牲材料來排列多個(gè)溝槽。各蝕刻通道的內(nèi)部尺寸從而可能由襯里的犧牲材料和所形成的犧牲材料來限定。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，一種制造MEMS裝置的方法提供了具有頂面的裝置基板，沿著基板頂面一個(gè)方向上形成多個(gè)溝槽，其通常與基板頂面平行且多個(gè)基板溝槽的每個(gè)用犧牲材料襯里。每個(gè)內(nèi)襯溝槽形成一個(gè)開放的通道。該方法也在基板上的多個(gè)開放通道上形成犧牲材料。犧牲材料襯里溝槽與形成的犧牲材料集成以形成多個(gè)封閉蝕刻通道。每個(gè)蝕刻通道具有構(gòu)造成至少在通常與該裝置基板的頂面相平行的方向上引導(dǎo)蝕刻劑的內(nèi)部區(qū)域。該方法還接合承載基板到裝置基板的犧牲材料并除去該犧牲材料的至少一部分。
[0011 ]根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施方案，一種形成MEMS裝置的方法提供了具有結(jié)合到承載基板的裝置基板的未釋放的裝置。在其他方面，該裝置基板具有未釋放的微結(jié)構(gòu)和在未釋放的微結(jié)構(gòu)和承載基板之間的犧牲材料。該裝置基板至少部分具有多個(gè)襯有犧牲材料的溝槽以便至少部分地限定多個(gè)蝕刻通道。另外，該裝置基板還具有延伸至該犧牲材料的至少一條蝕刻劑路徑。該方法通過至少一條蝕刻劑路徑引導(dǎo)蝕刻劑以便在未釋放的微結(jié)構(gòu)和承載基板之間移除該犧牲材料的至少一部分以釋放未釋放的微結(jié)構(gòu)。
【附圖說明】
[0012]那些熟練的技術(shù)人員應(yīng)該參照下面附圖討論的概要從下面的“說明性實(shí)施方案的描述”中更充分體會本發(fā)明的各種實(shí)施方案的優(yōu)點(diǎn)。
[0013]圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的說明性實(shí)施方案可以形成的示例性MEMS裝置。
[0014]圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的說明性實(shí)施方案可以制造的MEMS裝置的局部透視圖。
[0015]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的說明性實(shí)施方案形成圖2的MEMS裝置的過程。
[0016]圖4A示意性地示出了用于制作圖2的MEMS裝置的基板的橫截面。
[0017]圖4B示意性地示出了用于形成釋放槽(步驟300)的圖4A的基板的橫截面。
[0018]圖4C示意性地示出了具有犧牲氧化物(步驟302)的圖4A的基板的橫截面。
[0019]圖4D示意性地示出了用于形成接合結(jié)構(gòu)(步驟304)的具有接合承載晶片的基板的橫截面。
[0020]圖4E示意性地示出了具有減小的厚度和旋轉(zhuǎn)180度(步驟306)的基板的接合結(jié)構(gòu)的橫截面。
[0021]圖4F示意性地示出了具有貫穿基板(步驟308)的蝕刻劑路徑的復(fù)合結(jié)構(gòu)的橫截面。
[0022]圖4G示意性地示出了釋放復(fù)合結(jié)構(gòu)(步驟310)的橫截面。
[0023]圖5A根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案示意性地示出了復(fù)合結(jié)構(gòu)的平面圖，用虛線示出蝕刻劑通道。
[0024]圖5B和5C分別示意性地示出了圖5A的實(shí)施方案釋放之前和釋放之后的橫截面。
[0025]圖f5D示意性地示出了類似圖5A的平面圖，但沒有虛線示出蝕刻劑通道。
[0026]圖6A根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方案示意性地示出了復(fù)合結(jié)構(gòu)的平面圖，用虛線示出蝕刻劑通道。
[0027]圖6B和6C分別示意性地示出圖6A的實(shí)施方案釋放之前和釋放之后的橫截面。
【具體實(shí)施方式】
[0028]在說明性實(shí)施方案中，為了更有效地去除犧牲氧化物，形成MEMS裝置的過程中產(chǎn)生沿可釋放質(zhì)量塊底側(cè)的蝕刻劑通道網(wǎng)絡(luò)。為此，該過程首先蝕刻直接在質(zhì)量塊底側(cè)的溝槽，然后至少部分地密封這些帶有犧牲氧化物的溝槽。該氧化物優(yōu)選地被施加到基板以形成細(xì)長空隙的網(wǎng)絡(luò)，其每個(gè)引導(dǎo)如氫氟酸的蝕刻劑通過和沿著該犧牲氧化物。這個(gè)寬的蝕刻劑分布有效地釋放了質(zhì)量塊，形成可操作的MEMS裝置。示例性實(shí)施方案的細(xì)節(jié)將在下面被討論。
[0029]圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的說明性實(shí)施方案可以被形成的示例性MEMS系統(tǒng)
1。該MEMS系統(tǒng)1包括封裝的MEMS裝置12，其內(nèi)具有常規(guī)封裝16的芯片14 (示于后續(xù)圖的橫截面并且也稱為“ MEMS芯片14”)。該封裝16與具有互連20的電路板18相連接以便與外部設(shè)備進(jìn)行電通信，諸如計(jì)算機(jī)。
[0030]該封裝的MEMS裝置12可以實(shí)現(xiàn)由MEMS裝置通常能實(shí)現(xiàn)的任何常規(guī)已知的功能，例如慣性傳感器。例如，該封裝的MEMS裝置12可以是陀螺儀或加速度計(jì)。示例性MEMS陀螺儀在馬薩諸塞州的諾伍德模擬器械公司的美國專利號650551中更詳細(xì)地被討論。示例性的MEMS加速度計(jì)在馬薩諸塞州的諾伍德模擬器械公司的美國專利號5939633中更詳細(xì)地被討論。美國專利號5939633和6505511的公開內(nèi)容并入本文，其全部作為參考。示例性的實(shí)施方案也被實(shí)現(xiàn)在體積聲波陀螺儀，其通常需要非常薄的氧化物釋放層并且作為本領(lǐng)域已知地不在空腔內(nèi)來回振蕩。
[0031]雖然封裝的MEMS裝置12作為慣性傳感器被討論，說明性實(shí)施方案的原理可以適用于其它MEMS裝置，例如壓力傳感器、開關(guān)和麥克風(fēng)。因此，慣性傳感器的討論是示例性的并非旨在限制本發(fā)明的各種實(shí)施方案的范圍。
[0032]圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的說明性實(shí)施方案制造的MEMS芯片14的局部透視圖。在這種情況下，芯片14具有基部硅晶片，在此被稱為“承載晶片22”或“承載層22，”支撐氧化物層24，其本身支撐具有可動和不可動微結(jié)構(gòu)的裝置基板。裝置基板在本文中被稱為“裝置層24”或“裝置晶片26”，因?yàn)樗罅康闹饕狹EMS功能。為此如圖所示裝置層26具有通過多個(gè)彈簧30懸掛在氧化物層24和承載層22之上的可動質(zhì)量塊28。這些彈簧30可以采取許多形式，例如蛇形通常用于MEMS制造。
[0033]說明性實(shí)施方案使用電容耦合技術(shù)實(shí)現(xiàn)MEMS裝置。因此，為感測質(zhì)量塊28的運(yùn)動，裝置層26也具有多個(gè)互相交叉的指狀物。具體地講，相互交叉的指狀物包括多個(gè)相對于裝置層26固定的“固定的指狀物32A”和從質(zhì)量塊28—體地延伸出的多個(gè)“可動的指狀物32B”。雖然不是必要的，多數(shù)或全部的可動指狀物32B通常至少位于兩個(gè)固定指狀物32A之間并且因此被認(rèn)為是“相互交叉”。應(yīng)當(dāng)指出的是盡管可動指狀物32B被示出是從質(zhì)量塊28的兩側(cè)延伸，一些實(shí)施方案可以具有從質(zhì)量塊28的所有側(cè)面延伸的可動指狀物32B。
[0034]以加速度計(jì)來實(shí)現(xiàn)的各種實(shí)施方案從而以相互交叉指狀物32A和32B之間的距離函數(shù)來確定加速度。然而以振動式陀螺儀來實(shí)現(xiàn)的一些實(shí)施方案可能使用一些指狀物來振動可動質(zhì)量塊28并且其他指狀物來檢測科里奧利運(yùn)動。諸如電容耦合體積聲波陀螺儀的其他電容耦合實(shí)施方案可以使用其他操作模式。實(shí)際上，MEMS芯片14有其它未示出的組件如接合焊盤用于有效地執(zhí)行其功能。這樣部件的省略仍然僅是為簡單起見并不旨在暗示這種部件是不必要的。
[0035]應(yīng)當(dāng)注意的是具有所討論的結(jié)構(gòu)的加速度計(jì)的討論僅是為了說明的目的并不打算限制本發(fā)明的各種實(shí)施方案。因此討論的實(shí)施方案的原理可以應(yīng)用到其它MEMS裝置，例如體積聲波陀螺儀、麥克風(fēng)、壓力傳感器和其它MEMS裝置。此外，說明性實(shí)施方案的原理可以適用于非電容性MEMS裝置，例如那些使用利用壓電感測的機(jī)制。
[0036]說明性實(shí)施方案以更有效的方式形成MEMS裝置。具體來講如下面所強(qiáng)調(diào)的該MEMS裝置被配置以便更容易地釋放可動MEMS而不需要貫穿可動質(zhì)量塊28的大量蝕刻劑路徑。此配置因此有利保持了可動質(zhì)量塊28的更多質(zhì)量(例如，比目前已知
【發(fā)明人】的技術(shù)要大百分之二十至三十)，這提高了裝置的信噪比。實(shí)質(zhì)上基于制造MEMS裝置的創(chuàng)新過程這種性能的提高得以應(yīng)用，其本身消除了可動質(zhì)量塊28(較小的部分)的一些部分。
[0037]圖3因此示出了根據(jù)本發(fā)明的說明性實(shí)施方案形成圖2的MEMS裝置的過程。這個(gè)過程實(shí)質(zhì)上是從通常會被用來形成MEMS裝置的較長過程簡化而來的。因此形成該MEMS裝置的過程具有許多步驟，如本領(lǐng)域技術(shù)人員可能會使用的測試步驟或額外的鈍化步驟。此外，某些步驟可以以與示出不同的順序執(zhí)行或在同一時(shí)間被執(zhí)行。那些本領(lǐng)域技術(shù)人員因此可以適當(dāng)修改過程。
[0038]還應(yīng)當(dāng)指出的是圖3的過程是批量過程，其在同一時(shí)間在相同的晶片/基片上形成多個(gè)MEMS裝置。雖然效率較低，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠應(yīng)用這些原則到只形成一個(gè)MEMS裝置的過程中。圖4A至4G圖形化示出了此過程的進(jìn)展。
[0039]該過程開始于步驟300，其中常規(guī)過程是在裝置層26中形成多個(gè)淺溝槽34。更具體地，圖4A示意性地示出了任何實(shí)質(zhì)處理前的裝置層26的剖面圖。如圖所示，在該狀態(tài)下裝置層26具有為一般平面的頂面和底面(從附圖的角度看)。在說明性實(shí)施方案這個(gè)階段中，裝置層26是重?fù)诫s基底晶片，如塊狀硅晶片或硅絕緣體晶片(“SOI晶片”)。
[0040]該過程使用任何數(shù)目的常規(guī)技術(shù)形成溝槽34(圖4B)，諸如掩蔽和蝕刻頂層或物理上使用鋸或其它物理機(jī)制以便在頂面上手動蝕刻溝槽34。相比于其他的材料如氧化物蝕刻溝槽34，硅蝕刻溝槽34是高度可控且優(yōu)選的。在說明性實(shí)施方案中，相對于它們的長度和裝置層26的總厚度，溝槽34是很窄且淺的。例如，最終裝置層26可以從20-150微米厚的塊狀硅晶片形成，其具有約為1-4微米深度、約0.5至I微米的寬度。
[0041]因此，在這種實(shí)施方式中，深度和寬度占裝置層26總厚度的比例很小。本領(lǐng)域的技術(shù)人員的確可以根據(jù)所使用的應(yīng)用程序和蝕刻劑改變溝槽34的厚度和深度。此外，溝槽34可以是長而直的，或采取其他促進(jìn)最終釋放步驟(下面討論)的圖案。例如，溝槽34可以是圓形的、具有直角的等。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以計(jì)算出溝槽34(8卩，溝槽34之間的間距)之間的適當(dāng)距離，其可以是規(guī)則的/ 一致的或不規(guī)則/不一致。
[0042]形成溝槽34后，該過程繼續(xù)到步驟302，其在裝置層26頂面上沉積氧化物層24。具體地講，該步驟首先氧化溝槽34的壁以有效地形成氧化物內(nèi)襯溝槽34。如圖4C所示，該步驟在氧化物內(nèi)襯溝槽34之上沉積氧化物24的剩余物。由于氧化物的表面張力和其它性質(zhì)，該犧牲氧化物的剩余部分與氧化物內(nèi)襯溝槽34相互作用以便在溝槽34的每個(gè)中形成空隙。正如所示的，這些空隙不包含材料-他們根本的就是如下面討論的開放通道，通道蝕刻劑用以除去形成該犧牲氧化物(也稱為使用參考號24)的部分氧化物層24。對于每個(gè)溝槽34，氧化物襯墊的內(nèi)部尺寸和犧牲氧化物的剩余部分形成其通道的內(nèi)部尺寸。因此，這些新形成的通道形成供后續(xù)使用蝕刻劑通道36的網(wǎng)絡(luò)(以下論述和上面指出的)。
[0043]該過程繼續(xù)到步驟304，其接合承載晶片22到由裝置層26支持的頂面向氧化物層24。此步驟在圖4D中是突出顯示的。任何數(shù)目的常規(guī)接合技術(shù)都可以被使用，例如在承載晶片22和氧化物層24之間的熔解接合。當(dāng)然，因?yàn)槿劢饨雍鲜且粋€(gè)示例，其它接合技術(shù)也可以被使用。
[0044]在過程中的這一點(diǎn)上，該承載晶片22實(shí)質(zhì)上在堆棧的頂部。許多制造過程主要從被制造的工件/晶片頂部來操作。相應(yīng)地在執(zhí)行下一步驟之前，該過程可旋轉(zhuǎn)/翻轉(zhuǎn)晶片堆棧180度以使裝置晶片26能進(jìn)一步被處理。被旋轉(zhuǎn)之后，如果它厚于所需(步驟306，圖4E)，該過程降低了裝置晶片26的厚度。例如，該裝置晶片26可具有約400至700微米的初始厚度。此步驟可以減少晶片厚度到一些其它所需的厚度，如50到75微米。當(dāng)然就其他尺寸而言，這些厚度僅僅是示例并不旨在限制本發(fā)明的各種實(shí)施方案。就其它步驟而言，該步驟也可以使用減薄裝置晶片26的常規(guī)技術(shù)。例如，該過程可以背磨裝置晶片26，隨后進(jìn)行拋光步驟。其他實(shí)施方案可以化學(xué)地減少裝置晶片26的厚度。
[0045]現(xiàn)在裝置晶片26被適當(dāng)?shù)囟ㄏ虿⒅苽?，該過程可以開始在裝置層26中/上形成MEMS結(jié)構(gòu)。為此步驟308在裝置層26中/上形成可動質(zhì)量塊28并且釋放蝕刻劑路徑38，其延伸穿過裝置層26并終止于該犧牲氧化物層24。該過程可以使用常規(guī)的掩蔽和硅蝕刻技術(shù)(消減技術(shù))還有根據(jù)這個(gè)步驟需要的添加劑技術(shù)(例如，材料沉積)。圖4F示出了一個(gè)實(shí)現(xiàn)，清楚地示出兩條蝕刻劑路徑38并且通常只示出了微結(jié)構(gòu)。
[0046]圖5A示意性地示出了在過程中該點(diǎn)的裝置晶片26的一部分的平面圖，其中虛線(虛線)表示可動質(zhì)量塊28底部內(nèi)的細(xì)長蝕刻通道36。圖5D示意性地示出了沒有虛線蝕刻通道36的相同裝置晶片26。這些視圖也更清楚地示出可動質(zhì)量塊28，可動的指狀物32B和彈簧30中的一個(gè)。在這個(gè)實(shí)施方案中，蝕刻通道36從可動質(zhì)量塊28到裝置層26的第二部分到可動質(zhì)量塊28的一側(cè)間隔開。圖5B中，其基本上類似于圖4F，示出了與圖5A通過對齊的這種對應(yīng)關(guān)系。
[0047]類似于圖5A的方式，圖6A示意性地示出了在過程中該點(diǎn)的裝置晶片26的一部分的平面圖，用虛線表示細(xì)長蝕刻通道36。與圖5A的實(shí)施方案不同的是本實(shí)施方案形成了少量貫穿可動質(zhì)量塊28本身的蝕刻劑路徑38。圖6B示意性地示出了圖6A的裝置的剖面圖。應(yīng)當(dāng)指出的是剖面圖并不是確切的表示，因?yàn)樗境隽素灤┵|(zhì)量塊28的所有三個(gè)蝕刻劑路徑38。事實(shí)上這種表示僅是說明性的以便更清楚地示出貫穿質(zhì)量塊28的所有蝕刻劑路徑38。
[0048]借用圖5A和5B的概念，一些實(shí)施方案形成同時(shí)貫穿質(zhì)量塊28(類似于圖6A)和貫穿該裝置層26的第二部分(類似于圖5A)的蝕刻劑路徑38。在本實(shí)施方案中，第二部分可以是該裝置層26的固定部分或該裝置層26的另一可動結(jié)構(gòu)。
[0049]如圖所示，這些實(shí)施方案基本上提高了現(xiàn)有技術(shù)，這最多需要貫穿質(zhì)量塊28本身的許多蝕刻路徑。所有這些蝕刻路徑可移除質(zhì)量塊28的顯著一部分(例如，30%)，其降低了靈敏度和信噪比。在這種情況下，可動質(zhì)量塊28底側(cè)上的蝕刻通道36的網(wǎng)絡(luò)有效地分散了蝕刻劑，有效地減少所需貫穿質(zhì)量塊28(如圖6A)的所需蝕刻路徑38或完全省去了貫穿質(zhì)量塊28的蝕刻路徑38的需求。
[0050]因此該過程繼續(xù)到步驟310，其釋放可動質(zhì)量塊28。為此該過程可以通過延伸貫穿裝置層26并到達(dá)犧牲氧化物層24的蝕刻劑路徑38引導(dǎo)并蝕刻材料。由于蝕刻劑移除犧牲氧化物層24，其接觸在質(zhì)量塊28底側(cè)上的分布蝕刻劑的蝕刻劑通道36。該蝕刻劑可以是犧牲層所需的各種任何常規(guī)蝕刻劑。在這種情況下，該犧牲材料是氧化物，說明性實(shí)施方案可以使用蒸氣氫氟酸或液體形式的酸。圖4G示意性地示出了該過程階段釋放的MEMS裝置的剖面圖。圖5C和圖6C分別示出圖5A和6A所釋放的MEMS裝置。
[0051]因此，與傳統(tǒng)智慧不同，本發(fā)明除去可運(yùn)質(zhì)量塊28的一部分以形成可動質(zhì)量塊28底側(cè)上的溝槽34。本發(fā)明因此發(fā)現(xiàn)移除質(zhì)量塊28的這一部分但最終保存了質(zhì)量塊28本身的較大部分。因此，這樣的設(shè)計(jì)創(chuàng)新應(yīng)增加質(zhì)量塊28的最終質(zhì)量(相比于使用當(dāng)前制造技術(shù))，有利地增加了最終形成的MEMS裝置的信號和精度。
[0052]雖然上述討論公開了本發(fā)明的各種示例性實(shí)施方案，但是應(yīng)當(dāng)清楚的是本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠做出可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一些優(yōu)點(diǎn)而不脫離本發(fā)明的真實(shí)范圍的各種修改。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種制造MEMS裝置的方法，所述方法包括: 提供裝置基板； 在基板上形成多個(gè)溝槽； 在基板上形成犧牲材料以形成多個(gè)蝕刻通道，每個(gè)溝槽定義一個(gè)蝕刻通道，每個(gè)蝕刻通道形成構(gòu)造成引導(dǎo)蝕刻劑的內(nèi)部； 接合承載基板到裝置基板的所述犧牲材料;和 除去所述犧牲材料的至少一部分。2.由權(quán)利要求1所述的方法，其中所述裝置基板包括摻雜晶片。3.由權(quán)利要求1所述的方法，還包括在所述裝置基板上形成可動質(zhì)量塊，除去釋放所述可動質(zhì)量塊的犧牲材料的至少一個(gè)部分的行為。4.由權(quán)利要求1所述的方法，還包括形成貫穿所述裝置基板的至少一條蝕刻劑路徑，所述蝕刻劑路徑延伸至所述犧牲材料。5.由權(quán)利要求4所述的方法，還包括通過所述蝕刻劑路徑至所述犧牲材料引導(dǎo)蝕刻劑，所述蝕刻劑通過所述多個(gè)蝕刻通道的遍歷以除去所述犧牲材料的至少一部分。6.由權(quán)利要求4所述的方法，還包括蝕刻所述裝置基板以形成可動質(zhì)量塊和第二部分，其中所述蝕刻劑路徑還貫穿所述裝置基板的所述第二部分被形成。7.由權(quán)利要求4所述的方法，還包括蝕刻所述裝置基板以形成可動質(zhì)量塊和第二部分，其中所述蝕刻劑路徑還貫穿所述裝置基板的所述可動質(zhì)量塊被形成。8.由權(quán)利要求4所述的方法，還包括蝕刻所述裝置基板以形成可動質(zhì)量塊和第二部分，其中所述蝕刻劑路徑還貫穿所述裝置基板的所述第二部分被形成，所述方法貫穿可動質(zhì)量塊形成第二蝕刻劑路徑。9.由權(quán)利要求1所述的方法，其中基板包括摻雜的硅并且所述犧牲材料包括氧化物。10.由權(quán)利要求1所述的方法，還包括蝕刻所述裝置基板以形成具有質(zhì)量塊厚度的可動質(zhì)量塊，多個(gè)刻蝕通道各自具有不大于所述質(zhì)量塊厚度約10 %的深度。11.由權(quán)利要求1所述的方法，還包括在被蝕刻的基板上形成所述犧牲材料之前用內(nèi)襯犧牲材料襯里所述多個(gè)溝槽的每個(gè)，每個(gè)蝕刻通道的內(nèi)部尺寸由所述襯里犧牲材料和所形成的犧牲材料來限定。12.設(shè)備通過權(quán)利要求1所述的方法形成。13.一種制造MEMS裝置的方法，所述方法包括: 提供具有頂面的裝置基板； 沿著所述基板頂面通常與所述基板頂面平行的方向上形成多個(gè)溝槽； 用犧牲材料襯里所述多個(gè)基板溝槽的每一個(gè)，所述內(nèi)襯溝槽的每一個(gè)形成開放通道；在所述基板上的多個(gè)開放通道上形成犧牲材料，襯里溝槽的所述犧牲材料與所形成的犧牲材料整合以形成多個(gè)封閉蝕刻通道，具有內(nèi)部區(qū)域的蝕刻通道的每個(gè)被配置成至少在通常與裝置基板的頂面平行的方向上引導(dǎo)蝕刻劑； 接合承載基板到所述裝置基板的所述犧牲材料;和 除去所述犧牲材料的至少一部分。14.由權(quán)利要求13所述的方法，還包括在所述裝置基板上形成微結(jié)構(gòu)，除去包括釋放微結(jié)構(gòu)的所述犧牲材料的至少一部分。15.由權(quán)利要求13所述的方法，還包括形成至少一種貫穿所述裝置基板的蝕刻劑路徑，所述蝕刻劑路徑延伸至所述犧牲材料。16.由權(quán)利要求15所述的方法，還包括通過所述蝕刻劑路徑引導(dǎo)蝕刻劑至所述犧牲材料，蝕刻劑通過所述多個(gè)蝕刻通道的遍歷以除去所述犧牲材料的至少一部分。17.一種形成MEMS裝置的方法，所述方法包括: 提供具有結(jié)合到承載基板的裝置基板的未釋放的裝置，所述裝置基板具有未釋放的微結(jié)構(gòu)和在未釋放的微結(jié)構(gòu)和承載基板之間的犧牲材料，所述裝置基板至少部分具有多個(gè)襯有犧牲材料的溝槽以便至少部分地限定多個(gè)蝕刻通道，所述裝置基板還具有延伸至所述犧牲材料的至少一條蝕刻劑路徑;和 通過至少一條蝕刻劑路徑引導(dǎo)蝕刻劑以便在所述未釋放的微結(jié)構(gòu)和所述承載基板之間移除所述犧牲材料的至少一部分以釋放所述未釋放的微結(jié)構(gòu)。18.由權(quán)利要求17所述的方法，其中所述裝置基板包括未釋放的微結(jié)構(gòu)和第二部分，所述蝕刻劑路徑延伸穿過未釋放的微結(jié)構(gòu)或穿過第二部分。19.由權(quán)利要求17所述的方法，還分離所述未釋放設(shè)備以形成多個(gè)MEMS裝置。20.由權(quán)利要求17所述的方法，其中多個(gè)蝕刻通道通常相互平行。
【文檔編號】B81C1/00GK105923601SQ201610053131
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年1月27日
【發(fā)明人】T·K·努南
【申請人】美國亞德諾半導(dǎo)體公司