[发明专利]上拉式电极和华夫饼型微结构

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及一种微机电(micro-electromechanical;MEMS)装置及一种用于所述微机电装置的制造的方法。

背景技术

随着半导体的大小持续缩小，耦接至半导体的MEMS装置也是如此。MEMS装置可用作小型继电器开关、电容开关、非挥发性内存装置且可用于很多的场合。MEMS装置具有开关或悬臂，所述开关或悬臂在至少两个位置之间移动以允许或拒绝电流经由开关流过。可于一端或两端处夹住悬臂。

使用与在半导体制造厂中的处理步骤相似的处理步骤制造MEMS装置，因此可在晶片尺寸上具成本效率地制造MEMS装置。在将MEMS装置缩小至小于几微米的尺寸中发现一个问题为开关或悬臂待拉至与电极接触且然后释放回至所述开关或悬臂的初始状态的能力。归因于MEMS装置的尺寸，悬臂或开关可能不具有足够的复原力以允许开关或悬臂返回至所述开关或悬臂的初始状态。MEMS装置的性能将因此受到负面影响。

因此，在本技术中存在对于具有足够弹性得以拉出或推入以与电极接触且然后释放回至其原始位置的MEMS装置的需求。在本技术中也存在对于制造所述装置的方法的需求。

发明内容

本发明一般涉及MEMS装置及用于所述MEMS装置的制造的方法。MEMS装置的悬臂可具有华夫饼型(waffle-type)微结构。华夫饼型微结构利用支撑梁以对微结构赋予刚性同时允许支撑梁弯曲。华夫饼型微结构允许刚性结构结合挠性支撑件的设计。另外，复式弹簧可用以产生非常刚性的弹簧以改进MEMS装置的热切换性能。为了允许MEMS装置利用较高射频电压，可将上拉式电极定位于悬臂之上以帮助将悬臂自接触电极拉开。

在一个实施例中，揭示一种产生微机电装置的方法。所述方法包括以下步骤：沉积第一牺牲层于介电层之上，沉积第一构造层于第一牺牲层之上，且沉积第二牺牲层于第一构造层之上。所述方法还包括以下步骤：蚀刻一或多个第一介层洞通过第二牺牲层，以曝露第一构造层的至少一部分。另外，在一或多个第一介层洞之内且于第二牺牲层之上沉积第二构造层。所述方法还包括以下步骤：沉积第三牺牲层于第二构造层之上。所述方法另外包括以下步骤：蚀刻第一牺牲层、第二牺牲层及第三牺牲层以在空腔之内释放第一构造层及第二构造层且形成微机电装置。目前已释放的微机电装置能够响应于施加于电极的电压而移动。

在另一实施例中，揭示一种微机电装置。所述装置包括第一构造层及第二构造层，其中所述第一构造层耦接至多个第一电极，所述第二构造层与所述第一构造层间隔，以在所述第一构造层与所述第二构造层之间界定一空间。所述装置还包括多个支柱，所述多个支柱安置在所述空间之内且耦合于第一构造层与第二构造层之间，所述多个支柱中的每一者与相邻支柱间隔。

在另一实施例中，揭示一种微机电装置。所述装置包括第一构造层及第二构造层，其中所述第一构造层耦接至一或多个第一电极，所述第二构造层与所述第一构造层间隔，以在所述第一构造层与所述第二构造层之间界定一空间。所述装置也包括多个支柱，所述多个支柱安置在空间之内且耦合于第一构造层与第二构造层之间。所述多个支柱中的每一者与相邻支柱间隔。第一构造层、第二构造层及多个支柱集体地形成悬臂或悬挂结构，例如安置在空腔之内的桥。所述装置还包括一或多个可能会或可能不会导电的复式弹簧。所述一或多个复式弹簧可连接至悬臂或悬挂结构且安置在空腔之内。

附图说明

因此，为使详细理解本发明的上述特征结构的方式，可参照实施例详细描述上文简要概述的本发明，一些实施例图示于附加图式中。然而，应注意，附加图式仅图示本发明的典型实施例，且因此不欲视为本发明范畴的限制，因为本发明可允许其它同等有效的实施例。

第1A图至第1L图图示在各种制造的阶段的MEMS装置。

第2A图及第2B图图示根据一个实施例的华夫饼型悬臂。

第3A图至第3F图图示利用复式弹簧技术的华夫饼型MEMS装置。

第4A图至第4C图图示根据一个实施例的MEMS装置的移动。

第5A图至第5C图为根据另一实施例的MEMS装置的图解说明。

为了促进理解，在可能情况下已使用相同装置符号以指定为诸图所共有的相同装置。可以预期，在一个实施例中揭示的装置可有利地用于其它实施例而无需特定叙述。

具体实施方式