[发明专利]形成微机电结构的方法及用于制作微机电结构的模具

说明书

技术领域

本发明是关于一种微机电结构的制造方法，且特别是关于一种于制作微机电结构(MEMS)时避免牺牲层间的脱落(peeling)或破裂(cracking)的方法。

背景技术

微机电结构目前已广为应用于惯性量测、压力感测、温度量测、微射流(micro-fluidics)、光学与射频通讯等方面，且其应用范围更进一步地逐渐扩张与延伸。例如加速仪(accelerometer)、压力感测器、流量感测器及相似物等的已知微机电结构通常包括悬浮的微结构(suspended microstructure)，其通常包括释放部(released portion)以及粘附于基板上的柱体部，上述释放部与基板间存在有空间或空隙。

图1至图2为一系列示意图，用以显示已知技术中一种用于制作悬浮微结构的方法。图1图示了一用于制造微机电元件的一结构100的俯视示意图，而图2则图示了沿图1中线段2-2的剖面情形。

请参照图1与图2，在此结构100具有依序形成于一基板102上的两不同图案化牺牲层104与106，其是作为制作微机电元件的模具使用。此些图案化牺牲层104与106较佳地包括光敏感性材料，例如光致抗蚀剂、感光聚合物或其他材料，因而可通过如光刻的方式将其图案化。图案化牺牲层104与106的制作则简述如下，首先于基板102上通过如旋转涂布或类似方法而坦覆地形成一光敏感性材料，并接着通过后续的光刻与显影等步骤而图案化此层光敏感性材料，进而形成图案化牺牲层104并露出部分的基板102。接着，于基板102上坦覆地沉积一层光敏感性材料，以覆盖下方的牺牲层104与露出的基板102。接着，对此光敏感性材料施行另一光刻与显影程序，进而形成图案化牺牲层106并露出部分的图案化牺牲层104与基板102。

如图1与图2所示，此时部分的图案化牺牲层106部分突出于图案化牺牲层104并覆盖下方的基板102，  因而覆盖了下方图案化牺牲层104的部分侧壁。如此的情形常会发现到上述图案化牺牲层的破裂或剥落等问题，例如图1与图2中裂痕110所示。其原因在于，由于图案化牺牲层106覆盖下方图案化牺牲层104的部分侧壁，故于形成图案化牺牲层106时所应用的光刻与显影程序中将产生应力，因而造成裂痕110的生成。邻近于裂痕110处的部分图案化牺牲层106可能更朝向图2中所示的方向120倒塌，因而造成微机电结构100的形变，且于后续图案化牺牲层104与106移除后将造成形成于此结构100上的一横向形成的悬浮微结构(未图式)的形变与毁损。

因此，便需要一种改良的形成微机电结构的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了形成微机电结构的方法。

本发明提供了一种形成微机电结构的方法，包括：

提供一基板；形成一第一图案化牺牲层于部分的该基板上，该第一图案化牺牲层包括一主体部与一突出部；形成一第二图案化牺牲层于该第一图案化牺牲层上，覆盖该第一图案化牺牲层的突出部与部分的主体部，其中该第二图案化牺牲层并未覆盖该第一图案化牺牲层的侧壁；形成一元件层于该基板上，以覆盖该基板、该第二图案化牺牲层与该第一图案化牺牲层；以及移除该第一图案化牺牲层与第二图案化牺牲层，于该基板上留下一微结构。

本发明所述的形成微机电结构的方法，其中该第一图案化牺牲层与第二图案化牺牲层包括光敏感性材料。

本发明所述的形成微机电结构的方法，其中该第一图案化牺牲层与第二图案化牺牲层由光刻程序所图案化。

本发明所述的形成微机电结构的方法，其中部分的微结构悬浮于该基板上并与该基板间存在一空隙。

本发明所述的形成微机电结构的方法，其中该第一图案化牺牲层的该主体部与该突出部包括圆滑化的边角。

本发明所述的形成微机电结构的方法，其中该元件层包括导电材料。

本发明所述的形成微机电结构的方法，其中该元件层包括介电材料。

本发明所述的形成微机电结构的方法，其中该基板为一硅晶圆。

本发明另提供了一种用于制作微机电结构的模具，包括：

一基板；一第一图案化牺牲层，位于部分的该基板上，其中该第一图案化牺牲层包括一主体部与一突出部；以及一第二图案化牺牲层，位于该第一图案化牺牲层上并覆盖该第一图案化牺牲层的突出部与部分的主体部，其中该第二图案化牺牲层并未覆盖该第一图案化牺牲层的侧壁。

本发明所述的用于制作微机电结构的模具，其中该第一图案化牺牲层与第二图案化牺牲层包括光敏感性材料。