[发明专利]具有石墨烯组件的MEMS结构

权利要求书

1.一种微机电系统（MEMS）结构，包括：

衬底；

位于衬底上方的外延多晶硅盖；

限定在衬底和外延多晶硅盖之间的第一腔体部分；以及

第一石墨烯组件，其具有紧邻第一腔体部分的至少一个石墨烯表面。

2.根据权利要求1所述的MEMS结构，其中：

第一腔体部分在所述MEMS结构内垂直延伸；并且

所述至少一个石墨烯表面包括限定第一腔体部分的垂直壁的垂直延伸的壁。

3.根据权利要求2所述的MEMS结构，还包括：

朝第一腔体部分开放的第二水平延伸腔体部分；以及

限定第二水平延伸腔体部分的下部的第二石墨烯组件。

4.根据权利要求2所述的MEMS结构，其中所述至少一个石墨烯表面是圆齿状垂直延伸的壁。

5.根据权利要求1所述的MEMS结构，其中：

所述至少一个石墨烯表面的第一表面紧接地在第一腔体部分下方；并且

所述至少一个石墨烯表面的第二表面紧接地在第二腔体部分上方。

6.根据权利要求5所述的MEMS结构，其中第一石墨烯组件在包括第一腔体部分和第二腔体部分的腔体内可移动。

7.一种形成微机电系统（MEMS）结构的方法，包括：

提供衬底；

在衬底上方形成外延多晶硅盖的第一部分；

经由通过至少一个通气部的蒸汽释放来在衬底上方形成第一腔体部分，所述至少一个通气部延伸通过外延多晶硅盖的第一部分；

使用氢烘烤将紧邻第一腔体部分的碳化硅部分转换成石墨烯；以及

在转换碳化硅部分之后，利用外延多晶硅盖的第二部分密封所述至少一个通气部。

8.根据权利要求7所述的方法，其中：

提供衬底包括提供绝缘体上硅（SOI）晶片；

形成第一腔体部分包括使紧邻第一腔体部分的SOI晶片的硅部分暴露；以及

所述方法还包括在暴露的硅部分上共形地沉积二氧化硅部分。

9.根据权利要求8所述的方法，其中形成第一腔体部分包括：

深反应离子蚀刻完全通过SOI晶片的硅层的沟槽；

在共形地沉积二氧化硅部分之后用牺牲氧化物部分填充沟槽；以及

使用氢氟酸蒸汽使二氧化硅部分暴露。

10.根据权利要求9所述的方法，其中：

共形地沉积二氧化硅部分包括在暴露的硅部分的圆齿状表面上共形地沉积二氧化硅部分；并且

转换碳化硅部分包括将碳化硅部分转换成圆齿状石墨烯部分。

11.根据权利要求8所述的方法，其中：

在外延反应器中进行氢烘烤；并且

在外延反应器中沉积外延多晶硅盖的第二部分。

12.根据权利要求7所述的方法，其中：

提供衬底包括在绝缘体层上提供碳化硅层；并且

碳化硅部分是碳化硅层的部分。

13.根据权利要求12所述的方法，其中形成第一腔体部分包括：

深反应离子蚀刻完全通过碳化硅层的沟槽；

用牺牲氧化物部分填充沟槽；以及

使用氢氟酸蒸汽使碳化硅层的部分暴露。

14.根据权利要求13所述的方法，其中：

转换碳化硅部分包括将碳化硅层的区段完全转换成石墨烯。

15.根据权利要求14所述的方法，其中形成第一腔体部分包括释放碳化硅层的区段。

16.根据权利要求14所述的方法，其中：

在外延反应器中进行氢烘烤；并且

在外延反应器中沉积外延多晶硅盖的第二部分。