[发明专利]微机电系统和纳米机电系统结构

说明书

本发明提供一种制造机电系统结构的方法，其包含制造亚微米结构特征。在某些实施例中，所述结构特征小于微影程序的微影限制。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年3月14日申请的美国临时申请号62/642,985的权益，其全部内容出于所有目的通过引用结合在此。

技术领域

本发明一般来说涉及微机电系统(“MEMS”)、纳米机电系统(“NEMS”)和制造MEMS和NEMS的方法。更具体来说，本发明涉及制造亚微米特征。

背景技术

低成本LCD制造方法提供用于构建大型和大数组MEMS和NEMS结构的可行替代方案。在这些结构中，薄膜晶体管(TFT)和附接的集成电路可提供用于感测和致动的电子装置。

LCD制造通常使用光微影，但微影能力滞后于标准CMOS制作设施。因此，当MEMS或NEMS装置需要窄线宽或其他特征时，低成本LCD制造方法不如CMOS替代方案。

发明内容

本发明提供以低成本产生具有亚微米特征的MEMS或NEMS装置的方法。某些实施例利用边缘或侧壁方法来图案化低于微影程序的微影限制的结构。如本文中所公开，可使用蚀刻停止层来分离不同层当中的相依。分离相依可有利地允许改良的图案转印精确度和材料选择的较大灵活性。

在某些实施例中，一种制造MEMS或NEMS结构的方法包含：提供堆栈、侧壁层、蚀刻停止层和模。所述堆栈包含在平面中延伸的结构层；所述侧壁层包含第一部分，其位于平行于所述结构层平面的平面中，和第二部分，其位于横切于所述结构层平面的平面中，所述蚀刻停止层定位于所述侧壁层与所述结构层之间，所述蚀刻停止层包含不同于所述结构层的蚀刻选择性和所述侧壁层的蚀刻选择性的蚀刻选择性；所述模包括平行于所述侧壁层的第二部分的壁；蚀刻所述侧壁层的第一部分以曝露所述蚀刻停止层；去除所述模；蚀刻所述蚀刻停止层使得所述侧壁层的第二部分遮蔽所述蚀刻停止层的一部分；去除所述侧壁层的第二部分；和蚀刻所述结构层使得所述蚀刻停止层的所述部分遮蔽所述结构层的一部分。

在某些实施例中，提供所述结构包含将所述侧壁层黏着至所述蚀刻停止层且将所述蚀刻停止层黏着至所述结构层。

在某些实施例中，提供结构包含将所述侧壁层黏着至所述模使得所述侧壁层的第二部分被黏着至所述模；且将所述侧壁层黏着至所述蚀刻停止层使得所述侧壁层的第一部分被附接至所述蚀刻停止层。

在某些实施例中，所述方法进一步包含在去除所述侧壁层的第一部分之后去除所述模。

在某些实施例中，所述方法包含使用微影程序图案化所述模。在某些实施例中，所述侧壁层的第二部分较所述微影程序的微影限制薄。

在某些实施例中，提供结构包含将牺牲层定位于所述结构层与基板之间。在某些实施例中，所述方法进一步包含在蚀刻所述结构层之后去除所述牺牲层。在某些实施例中，提供所述堆栈包含：提供所述基板；在提供所述基板之后，将所述牺牲层黏着至所述基板；在将所述牺牲层黏着至所述基板之后，将所述结构层黏着至所述牺牲层；在将所述结构层黏着至所述牺牲层之后，将所述蚀刻停止层黏着至所述结构层；在将所述蚀刻停止层黏着至所述结构层之后，将所述模黏着至所述蚀刻停止层；在将所述模黏着至所述蚀刻停止层之后，使用微影程序图案化所述模；和在图案化所述模之后，将所述侧壁层黏着至所述模和所述蚀刻停止层。在其中使用微影程序图案化所述模的实施例中，所述微影程序具有微影限制。在某些实施例中，所述侧壁层的第二部分较所述微影程序的所述微影限制薄。由于这个第二部分的大小控制(部分地)所述结构层的剩余部分的宽度，因此所述剩余部分可有利地较所述微影程序的所述微影限制窄。

在某些实施例中，所述方法进一步包含：提供玻璃基板；将所述结构层的所述部分附接至所述玻璃基板；和将辐射热计像素附接至所述结构层的所述部分。