具有覆盖结构的MEMS器件结构制造技术

本发明专利技术公开的集成电路器件包括设置在半导体衬底上方的介电层，介电层具有形成在其中的牺牲腔体，形成到介电层上的膜层，以及在膜层上形成的覆盖层从而形成第二腔体，第二腔体通过形成在膜层内的通孔连接至牺牲腔体。本发明专利技术还公开了具有覆盖结构的MEMS器件结构。

Structure of MEMS Devices with Covering Structure

【技术实现步骤摘要】
具有覆盖结构的MEMS器件结构本申请是2013年12月9日提交的优先权日为2013年3月11日的申请号为201310661669.0的名称为“具有覆盖结构的MEMS器件结构”的专利技术专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求于2013年3月11日提交的名称为“MEMSDeviceStructurewithaCappingStructure”的美国临时专利申请第61/775,931号的利益，其全部内容结合于此作为参考。
本专利技术涉及半导体
，更具体地，涉及具有覆盖结构的MEMS器件结构。
技术介绍
微机电系统(MEMS)器件可以包括在微米级尺寸范围内的部件以及有时在纳米级尺寸范围内的部件。典型的MEMS器件可以包括处理电路、模拟电路或逻辑电路，以及用于各种类型传感器的机械部件。这些传感器可以用作射频(RF)开关、陀螺仪、加速计或运动传感器的一部分。通常在腔室中提供MEMS器件的机械部件，在腔室中允许部件移动。通常，具有通过一个或多个通孔连接的两个腔室。形成这类腔室的一种方法为使用牺牲材料。具体地，在特定层内形成腔体。随后使用牺牲材料填充腔体。然后，可以在牺牲材料顶部上沉积随后的层。之后，形成穿过随后的层的通孔以露出牺牲材料。其后，可以通过各种化学工艺释放牺牲材料。虽然这是形成腔室的有效方法，当制造MEMS器件时，期望最小化牺牲层的数量。
技术实现思路
为了解决现有技术中所存在的问题，根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于形成集成电路器件的方法，所述方法包括：在衬底上方形成介电层，所述衬底包括与微机电系统(MEMS)器件相互作用的电路；在所述介电层内形成的牺牲腔体内形成牺牲材料；在所述介电层和牺牲材料上方形成膜层；通过穿过所述膜层形成的至少一个通孔去除所述牺牲材料；以及在所述膜层上形成介电覆盖结构从而形成第二腔体，所述第二腔体通过在所述膜层内形成的所述至少一个通孔连接至所述牺牲腔体。在可选实施例中，形成所述介电覆盖结构包括将位于覆盖衬底的表面上的覆盖介电层接合至所述膜层。在可选实施例中，所述覆盖衬底上的所述覆盖介电层熔融接合至所述膜层。在可选实施例中，所述方法还包括：在所述接合之后，去除所述覆盖衬底的材料。在可选实施例中，通过湿蚀刻工艺和研磨工艺中的一种去除所述覆盖衬底。在可选实施例中，所述方法还包括：在去除所述覆盖衬底的材料之后，在保留的覆盖结构的顶部上沉积固定层。在可选实施例中，所述方法还包括：在所述牺牲腔体的底部形成底部电极层，且在所述牺牲腔体的顶部形成顶部电极层。在可选实施例中，所述顶部电极层的导电元件在所述牺牲腔体上方延伸。在可选实施例中，所述方法还包括：将微机电系统(MEMS)器件放置到所述牺牲腔体和所述第二腔体内。在可选实施例中，所述MEMS器件包括射频(RF)开关器件。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种形成集成电路器件的方法，所述方法包括：形成包括与微机电系统(MEMS)器件相互作用的电路的半导体衬底；在所述半导体衬底上形成底部电极层；在所述底部电极层上形成介电层；在所述介电层内形成的牺牲腔体内形成牺牲材料；在所述介电层上形成顶部电极层；在所述顶部电极层上方形成膜层；通过穿过所述膜层形成的至少一个通孔去除所述牺牲材料；以及在所述膜层上形成介电覆盖结构从而形成第二腔体，所述第二腔体通过在所述膜层内形成的所述至少一个通孔连接至所述牺牲腔体。在可选实施例中，形成所述介电覆盖结构包括：在临时覆盖衬底上形成覆盖介电层；以及，将所述覆盖介电层接合至所述膜层。在可选实施例中，所述方法还包括：在所述接合之后，去除覆盖衬底的材料。在可选实施例中，通过湿蚀刻工艺和研磨工艺中的一种去除所述覆盖衬底。在可选实施例中，所述方法还包括：在去除所述覆盖衬底的材料之后，在保留的覆盖结构的顶部上沉积固定层。在可选实施例中，所述方法还包括：在形成所述膜层之前，形成将所述顶部电极层和所述底部电极层连接的通孔。在可选实施例中，所述方法还包括：在所述牺牲腔体的底部形成底部电极层，且在所述牺牲腔体的顶部形成顶部电极层。在可选实施例中，，所述顶部电极层的导电元件在所述牺牲腔体上方延伸。在可选实施例中，所述方法还包括：将微机电系统(MEMS)器件放置在所述牺牲腔体和所述第二腔体内。根据本专利技术的又一方面，还提供了一种集成电路器件，包括：介电层，设置在互补金属氧化物半导体(CMOS)衬底上方，所述CMOS衬底具有与MEMS器件相互作用的电路，所述介电层具有形成在其中的牺牲腔体；顶部电极层，位于所述牺牲腔体的顶部；底部电极层，位于所述牺牲腔体的底部；膜层，形成在所述介电层上方，所述膜层具有位于所述牺牲腔体上方的通孔；以及覆盖结构，包括设置在所述膜层上方的介电材料，其中，第二腔体设置在所述覆盖结构和所述膜层之间，所述第二腔体通过所述膜层内的所述通孔连接至所述牺牲腔体。附图说明根据下文的具体描述结合参考附图可以更好地理解本专利技术的方面。应该强调，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。事实上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以被任意地增大或减小。图1A至图1H示出了根据本文描述的原理的一个实例的用于形成具有覆盖结构的MEMS器件结构的示例性工艺的图；图2A至图2C示出了根据本文描述的原理的一个实例的用于形成可被用来形成覆盖结构的覆盖衬底的示例性工艺的图；图3示出了根据本文描述的原理的一个实例的包括覆盖结构的示例性MEMS器件结构的图；图4示出了根据本文描述的原理的一个实例的用于形成具有覆盖结构的MEMS器件的示例性方法的流程图。具体实施方式应该理解，以下公开内容提供了许多用于实施所公开的不同特征的不同实施例或实例。以下描述部件和配置的具体实例以简化本专利技术。当然，这仅仅是实例，并不是用于限制本专利技术。而且，在以下描述中，在第二工艺之前实施第一工艺可以包括在第一工艺之后直接实施第二工艺的实施例，且也可以包括在第一工艺和第二工艺之间可以实施额外的工艺的实施例。为了简化和清楚的目的，可以以不同比例任意绘制各个部件。此外，在以下描述中，第一部件形成在第二部件上方或者之上可以包括第一部件和第二部件以直接接触的方式形成的实施例，并且还可以包括在第一部件和第二部件之间形成另外部件，使得第一部件和第二部件不直接接触的实施例。此外，本文可以使用诸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…上方”、“上部”等空间相对位置术语以便于描述如图中所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件的关系。应该理解，除了图中描述的方位外，这些空间相对位置术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。例如，如果翻转附图中的器件，描述为在其他元件或部件“下方”或“之下”的元件将定向为在其他元件或部件“上方”。因此，示例性术语“在…下方”可以包括在“在…上方”和在“在…下方”两种方位。所述装置可以以其他方式进行定向(旋转90度或在其他方位上)，并相应地解释本文中使用的空间相对描述符。图1A至图1H示出了用于形成包括覆盖结构的MEMS器件结构的示例性工艺的图。根据本实例，MEMS器件结构建立在互补金属氧化物半导体(CMOS)衬底104上。在本实例中，CMOS衬底104形成在高电阻衬底102上。高电阻衬底的电阻可以至少为1000ohm-cm。由诸如硅的半导体材料制成CMOS本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于形成集成电路器件的方法，所述方法包括：在衬底上方形成介电层，所述衬底包括与微机电系统(MEMS)器件相互作用的电路；在所述介电层内形成的牺牲腔体内形成牺牲材料；在所述介电层和牺牲材料上方形成膜层；通过穿过所述膜层形成的至少一个通孔去除所述牺牲材料；以及在去除所述牺牲材料之后，在所述膜层上形成介电覆盖结构从而形成第二腔体，所述第二腔体通过在所述膜层内形成的所述至少一个通孔连接至所述牺牲腔体；其中，形成所述介电覆盖结构包括将位于覆盖衬底的表面上的覆盖介电层接合至所述膜层；在所述接合之后，去除所述覆盖衬底的材料。

【技术特征摘要】
2013.03.11 US 61/775,931;2013.06.24 US 13/925,1271.一种用于形成集成电路器件的方法，所述方法包括：在衬底上方形成介电层，所述衬底包括与微机电系统(MEMS)器件相互作用的电路；在所述介电层内形成的牺牲腔体内形成牺牲材料；在所述介电层和牺牲材料上方形成膜层；通过穿过所述膜层形成的至少一个通孔去除所述牺牲材料；以及在去除所述牺牲材料之后，在所述膜层上形成介电覆盖结构从而形成第二腔体，所述第二腔体通过在所述膜层内形成的所述至少一个通孔连接至所述牺牲腔体；其中，形成所述介电覆盖结构包括将位于覆盖衬底的表面上的覆盖介电层接合至所述膜层；在所述接合之后，去除所述覆盖衬底的材料。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述牺牲腔体内形成所述牺牲材料之前，在所述介电层上方形成氧化物层，其中，所述氧化物层位于所述介电层和所述牺牲材料之间，并且所述介电层和所述氧化物层均与所述牺牲材料横向偏移。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述覆盖衬底上的所述覆盖介电层熔融接合至所述膜层。4.根据权利要求1所述的方法，其中，通过湿蚀刻工艺和研磨工艺中的一种去除所述覆盖...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑钧文，朱家骅，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71