[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

1.一种方法，包括：采用反向镶嵌工艺形成至少一个微机电系统（MEMS）腔体，所述至少一个微机电系统腔体具有平面表面。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述反向镶嵌工艺包括：在绝缘体层上形成抗蚀剂，所述绝缘体层被图案化以形成开口并且其边缘与下层硅层交叠，所述下层硅层用以形成所述至少一个微机电系统腔体之一；以及平坦化所述绝缘体层和所述下层硅层。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述平坦化取决于下层布线的间隔，以最小化凹坑。

4.根据权利要求2所述的方法，其中所述绝缘体层为氧化物，所述氧化物被蚀刻以在所述下层硅层的周围形成边缘

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述氧化物层为约2.3μm厚

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述氧化物层为约3.3μm厚。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括：在所述下层硅层上形成第二硅层；以及平坦化所述绝缘体层和所述第二硅层，以最小化形成在所述下层硅层中的凹坑。

8.根据权利要求2所述的方法，还包括：

在所述下层硅层之上形成和图案化电极层；以及

在所述电极层之上形成和图案化绝缘体层，其中所述图案化包括形成通孔以暴露所述电极层的一部分。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括：

在所述绝缘体层上形成和图案化上电极，所述上电极的一部分通过所述通孔而与所述电极接触；

在所述上电极层之上形成绝缘体层；以及

在所述绝缘体层中形成通孔，以暴露所述下层硅层。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括：在所述电极、所述绝缘体层上以及所述通孔中形成上硅层，以接触所述下层硅层。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括：在形成所述上硅层之前，在通过所述通孔暴露的所述下层硅层上执行清洁。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括：形成上绝缘体层；以及执行第二反向镶嵌工艺；以及平坦化所述上绝缘体材料和所述上硅层。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括：

在所述上硅层上形成上绝缘体材料；

在所述上绝缘体材料中形成排放孔；以及

剥离包括在所述通孔内的所述上硅层和所述下层硅层，以形成具有平面结构的上腔体和下腔体。

14.一种形成平面微机电系统结构的方法，所述方法包括：

在衬底上形成布线图案；

在所述布线图案上形成硅层；

在所述硅层上形成氧化物层；

执行反向镶嵌工艺，使得所述氧化物层的边缘与所述硅层交叠；

平坦化所述氧化物层和所述硅层；

在平坦化的氧化物层和硅层上形成附加层，包括电极以及通过通孔而接触所述硅层的第二硅层；以及

在所述附加层之一中提供排放孔，以暴露第二硅层；

蚀刻所述硅层和所述第二硅层，以至少形成下平面腔体。

15.根据权利要求14所述的方法，其中在执行反向镶嵌工艺之后，平坦化所述第二硅层。

16.根据权利要求15所述的方法，其中蚀刻所述第二硅层形成上平面腔体。

17.根据权利要求14所述的方法，其中所述氧化物层为约2.3μm。

18.根据权利要求14所述的方法，其中所述氧化物层为约3.3μm。

19.根据权利要求14所述的方法，其中所述平坦化取决于所述布线图案的间隔。

20.一种平面微机电系统结构，包括：

下腔体，具有平面上表面；

上腔体，具有平面上表面；

通孔，将所述上腔体连接至所述下腔体；

电极，形成在所述上腔体和所述下腔体中，所述电极用作所述微机电系统结构的梁；

布线，形成在所述下腔体中；以及

盖层，覆盖排放孔，所述排放孔用以形成所述上腔体和所述下腔体。