[发明专利]平面腔体微机电系统及相关结构、制造和设计结构的方法

权利要求书

1.一种形成至少一个微机电系统的方法，包括：

形成下牺牲材料，该下牺牲材料用于形成下腔体；

形成将该下腔体连接到上腔体的腔体通孔，该腔体通孔形成有圆形或倒角边缘的俯视外形；以及

在该腔体通孔内及其上方形成上牺牲材料，该上牺牲材料具有基于该腔体通孔的外形的生成表面；并且

其中，该上腔体形成有顶盖，该顶盖具有不妨碍微机电系统梁的结构，包括：

在该上牺牲材料的该生成表面上沉积顶盖材料；以及

排出该上牺牲材料以形成该上腔体，从而该顶盖材料形成与该上牺牲材料的该生成表面保形的顶盖。

2.如权利要求1所述的方法，还包括形成具有圆形或倒角边缘的俯视外形的电通孔，其中该上牺牲材料形成在该电通孔内及其上方，并且该上牺牲材料的该生成表面基于该电通孔的外形。

3.如权利要求2所述的方法，其中该电通孔的至少一个形成为锥形，以在后续牺牲材料沉积工艺中减少接缝或空隙。

4.如权利要求1所述的方法，其中该顶盖中的至少一个排出孔形成为圆形或者近圆形，以最小化修剪该至少一个排出孔所需的后续材料量。

5.如权利要求1所述的方法，还包括：

采用非回归硅沉积工艺沉积该上牺牲材料，以形成上表面上包括锥形侧壁的外形；

在该上牺牲材料上方以及由该锥形侧壁形成的凹陷内沉积该顶盖材料；

图案化该顶盖中的至少一个排出孔；以及

通过至少一个开口排出或者剥去该上牺牲材料，从而该顶盖包括该牺牲材料的外形。

6.如权利要求5所述的方法，其中该非回归硅沉积工艺包括保形硅沉积工艺，该保形硅沉积工艺包括进行多个等离子体气相沉积硅沉积以及rf偏置晶片回蚀刻步骤，其中该非回归沉积工艺消除了该顶盖材料的回归悬挂结构。

7.如权利要求6所述的方法，还包括进行HF清洗，以在排出前去除该上牺牲材料上的天然氧化物且氢钝化该上牺牲材料的暴露表面。

8.如权利要求5所述的方法，其中该等离子体气相沉积硅沉积和rf偏置晶片回蚀刻步骤实现近似45度角的硅沉积外形。

9.如权利要求8所述的方法，其中该等离子体气相沉积硅沉积和回蚀刻步骤减少或消除了沉积的硅中因引入的形貌引起的接缝。

10.如权利要求1所述的方法，还包括在该上牺牲材料沉积之前通过该腔体通孔提供HF清洗，以去除该下牺牲材料上的天然氧化物。

11.一种形成至少一个微机电系统的方法，包括：

在衬底上的初始填充有第一层牺牲材料的下腔体中形成多个分离导线；

在该第一层牺牲材料上形成微机电系统梁；

在延伸到该下腔体的腔体通孔内沉积第二层牺牲材料，该第二层牺牲材料的沉积是非回归硅沉积工艺以在该腔体通孔上方实现非回归开口，其中该非回归硅沉积工艺包括具有多个等离子体气相沉积硅沉积和rf偏置晶片回蚀刻步骤的保形硅沉积工艺；

在该第二层牺牲材料上形成顶盖材料；以及

排出该第二层牺牲材料和该牺牲材料以形成该下腔体和上腔体，该上腔体包括由该顶盖材料形成的顶盖，该顶盖具有不妨碍该微机电系统梁的结构。

12.如权利要求11所述的方法，其中：

该第二层牺牲材料沉积在电通孔中；

该牺牲材料沉积在该电通孔内及其上方；并且

该非回归开口形成在该电通孔上方。

13.如权利要求12所述的方法，其中该第二层牺牲材料的沉积优化为保形地填充该上腔体内的该电通孔和该腔体通孔或者修剪为使该顶盖不形成铆钉状特征。

14.如权利要求11所述的方法，其中该非回归开口包括该第二层牺牲材料上的锥形侧壁外形。

15.如权利要求11所述的方法，其中该等离子体气相沉积硅沉积和rf偏置晶片回蚀刻步骤实现该第二层牺牲材料的上表面的近似45度角的硅沉积外形。