[发明专利]制造微机电系统MEMS装置的方法

说明书

本发明涉及一种制造微机电系统MEMS装置的方法，该方法包含：在衬底上方沉积绝缘材料；在所述绝缘材料的第一组层中形成导电通路；及在所述绝缘材料的第二组层中形成金属结构。所述第一组层与所述第二组层交替地交错。提供虚拟绝缘层作为所述第一组层的最上部层。蚀刻所述第一组层及所述第二组层的部分以在所述绝缘材料中形成空隙区域。在所述绝缘材料的顶部表面上及其中形成导电垫。利用囊封结构密封所述空隙区域。所述囊封结构的至少一部分横向邻近所述虚拟绝缘层，且位于所述导电垫的顶部表面上面。执行蚀刻以移除所述虚拟绝缘层的至少一部分。

技术领域

本发明涉及一种制造微机电系统MEMS装置的方法。

背景技术

集成电路(IC)材料及工艺的进展已在每一技术循环实现比先前循环小且复杂的电路设计的情况下生产IC。在IC发展的过程中，功能密度(即，每单位芯片面积的经互连装置的数目)通常已增加，而离散大小(即，可利用给定工艺来制造的个别组件的最小尺寸)通常已降低。

MEMS装置包含使用半导体技术产生以形成电及机械构件的结构。MEMS制作工艺通常涉及材料薄膜在衬底上的沉积、利用光刻成像的经图案化掩模在所述膜上方的施加及膜到掩模的选择性蚀刻。典型MEMS制造工艺包含这些操作的结构化序列。MEMS技术实施于多种应用中，包含：加速度计、声传感器、致动器、陀螺仪、加热器、微流体装置、运动传感器、可移动镜、压力传感器、打印机喷嘴、共振器及RF开关。

发明内容

根据本发明的一个实施例，一种制造微机电系统MEMS装置的方法，所述方法包括：在衬底上方沉积绝缘层；在所述绝缘层的多个第一层中形成多个导电通路；在所述绝缘层的多个第二层中形成多个金属结构，其中所述多个第一层与所述多个第二层交错；蚀刻所述多个导电通路中的第一组一或多者及所述多个金属结构中的第二组一或多者以在所述绝缘层中形成空隙区域；在所述绝缘层的顶部表面上及其内形成导电垫；及利用囊封结构密封所述空隙区域，其中所述囊封结构的至少一部分位于所述导电垫的顶部表面上面。

附图说明

为更全面地理解代表性实施例及其优点，参考结合附图一起进行的以下描述，在附图中：

图1A、1B、2A、2B及3到7是根据代表性实施例的图解说明在微机电系统(MEMS)装置的制造中的各种阶段的等角剖面图，其中：

图1A是早期制作阶段处的MEMS装置的剖面侧视图，其中通路构件(形成于多个通路层V1到V6中)与金属构件(形成于多个金属层M1到M6中)交错。

图1B是图1A中代表性地图解说明的第一MEMS装置区域180的剖面俯视图。

图2A是根据代表性实施例的在蚀刻以形成空隙区域之后的MEMS制作阶段的剖面侧视图。

图2B是图2A中代表性地图解说明的第一MEMS装置区域的剖面俯视图。

图3是根据代表性实施例的在空隙区域上方沉积密封材料之后的制作阶段的剖面侧视图。

图4是根据代表性实施例的在密封材料上方沉积并图案化光致抗蚀剂之后的制作阶段的剖面侧视图。

图5是根据代表性实施例的在蚀刻以移除密封材料的经暴露部分之后的制作阶段的剖面侧视图。

图6是根据代表性实施例的在蚀刻以移除虚拟绝缘层部分之后的制作阶段的剖面侧视图。

图7是根据代表性实施例的在移除光致抗蚀剂之后的制作阶段的剖面侧视图。

图8是图解说明根据代表性实施例形成的离散MEMS装置(例如，第一MEMS装置810、第二MEMS装置820及第三MEMS装置830)的剖面侧视图。

图9是根据代表性实施例的用于制造及密封MEMS装置的空隙区域的方法的流程图。