[发明专利]MEMS晶体管及其制造方法

摘要

本发明涉及MEMS晶体管及其制造方法。公开了用于CMOS集成电路的FBEOL层级的MEMS晶体管。该MEMS晶体管包括集成电路内的腔。具有两端的MEMS悬臂开关被设置在该腔中且在两端中的至少一端被锚定。栅极和漏极位于该腔的侧壁中且与MEMS悬臂开关分隔开一间隙。响应于施加到栅极的电压，MEMS悬臂开关在与CMOS集成电路的FBEOL层级的平面平行的方向上移动跨过该间隙而与漏极接触，以允许电流在源极和漏极之间流动。也公开了制造MEMS晶体管的方法。根据该方法，在与CMOS集成电路的远后端制程（FBEOL）层级平行的平面中在FBEOL层级上构造MEMS悬臂开关、栅极和漏极。通过牺牲材料将MEMS悬臂开关与栅极和漏极分隔开，该牺牲材料最终被去除以释放MEMS悬臂开关且在MEMS悬臂开关与栅极和漏极之间提供间隙。

主权项

一种用于在CMOS（互补金属氧化物半导体）集成电路的远后端制程（FBEOL）层级中制造MEMS（微机电系统）晶体管的方法，所述方法包括：在所述CMOS集成电路的所述FBEOL层级中的第一氧化物层内形成第一腔；用牺牲材料填充所述第一腔；用第一电介质层覆盖所述第一氧化物层和所述第一腔；用第二氧化物层覆盖所述第一电介质层；在所述第一电介质层和所述第二氧化物层中形成第二腔，所述第二腔至少部分地与所述第一腔邻接；用所述牺牲材料对所述第二腔的侧壁加衬里；在与所述CMOS集成电路的所述FBEOL层级的平面平行的方向上在所述第一电介质层和所述第二氧化物层中与所述第二腔的所述侧壁中的一个相邻地形成第三腔和第四腔，所述第二腔的所述侧壁中的所述一个上的所述牺牲材料将所述第二腔与所述第三和第四腔分隔开；用导电材料填充所述第二、第三和第四腔以分别形成MEMS悬臂开关、栅极和漏极；用所述牺牲材料覆盖包括所述侧壁和所述MEMS悬臂开关在内的所述第二腔；用第二电介质层覆盖所述第二氧化物层、所述牺牲材料以及所述栅极和所述漏极；用第三氧化物层覆盖所述第二电介质层；提供至少穿过所述第二电介质层和所述第三氧化物层到达所述牺牲材料的通气孔；以及使用溶剂通过所述通气孔去除包括所述第二腔的所述侧壁中的所述一个上的所述牺牲材料在内的所述牺牲材料，以释放所述MEMS悬臂开关并且在所述MEMS悬臂开关与所述栅极和所述漏极之间提供间隙。