[发明专利]用于微机电系统的化学机械研磨处理流程

说明书

技术领域

本发明实施例大体而言涉及一种微机电系统(MEMS)的形成，所述微机电系统利用化学机械研磨或平坦化(CMP)处理，以形成平坦的下电极配置，使平坦的MEMS技术可以实现。

背景技术

传统MEMS技术常用化学气相沉积(CVD)或炉处理来沉积牺牲薄膜。所述牺牲薄膜全覆沉积在下层结构上，所述下层结构通常并不具有平坦的下层构形。所述牺牲薄膜有延续下层结构的轮廓之趋势，所述趋势折中所述MEMS元件的结构完整性，因为在MEMS设计上容纳所述牺牲薄膜形成所必须做出的让步。接着，所述MEMS层会在所述牺牲层上产生共形涂层。明确地说，所述MEMS元件的结构完整性会因为获得平坦的牺牲层之努力而折中。即使对所述牺牲层使用平坦化旋涂薄膜的MEMS处理，仍须承受必须在所述下层电极构形上平坦化的困扰。

因此，在此技艺中需要一种制造MEMS元件的方法，在此方法中，平坦化所述下电极但并不折中所述MEMS元件的结构完整性。

发明内容

本发明大体而言涉及在互补式金属氧化物半导体(CMOS)后段(BEOL)处理中MEMS(微机电系统)悬臂式开关的形成。应了解在此所讨论的开关可以是电阻开关或电容开关。所述悬臂式开关经形成为与所述结构中的下电极电气交流。所述下电极可全覆沉积并图案化或仅沉积在所述下层结构的介层洞或沟槽内。然后利用CMP(化学机械研磨)平坦化用于所述下电极的过量材料。接下来在所述平坦化的下电极上形成所述悬臂式开关。

在一实施例中，公开一种方法。所述方法包含在基板上沉积一或多个导电层。所述基板拥有第一介电层，所述第一介电层具有延伸穿过所述第一介电层间至下层内连线结构的介层洞。所述一或多个导电层填充所述介层洞。所述方法也包含图案化所述一或多个导电层以暴露出所述第一介电层的至少一部分。所述方法另包含在所述图案化的一或多个导电层以及所述暴露出的第一介电层上沉积第二介电层。所述方法也包含化学机械研磨所述第二介电层与所述图案化的导电层之至少一部分，以产生经研磨的电极。所述方法另包含封装所述第一介电层与所述经研磨的电极，以及形成悬臂式元件，所述悬臂式元件与所述经研磨的电极之至少一部分电气接触。

在另一实施例中，公开一种方法。所述方法包含形成复数个介层洞，所述介层洞穿透形成在基板上的介电层，以暴露出一或多个内连线构件。所述方法也包含调整所述复数个介层洞的一或多个介层洞以形成一或多个沟槽。所述方法另包含在所述介电层上、所述暴露出的一或多个内连线构件上以及所述复数个介层洞与所述一或多个沟槽两者内沉积一或多个导电层。所述方法也包含化学机械研磨所述一或多个导电层，以暴露出所述介电层的至少一部分并形成MEMS电极。所述方法另包含封装所述介电层与所述MEMS电极。所述方法也包含形成悬臂式元件，所述悬臂式元件与所述MEMS电极的至少一者电气接触。

在另一实施例中，公开一种方法。所述方法包含形成一或多个介层洞，所述介层洞穿透第一介电层，以暴露出一或多个内连线构件。所述方法也包含在所述第一介电层内形成一或多个沟槽，使得所述一或多个沟槽与一或多个介层洞连接。所述方法另包含在具有第一材料之所述一或多个介层洞内、所述一或多个沟槽内以及所述第一介电层上沉积一或多个导电层。所述方法也包含化学机械研磨所述一或多个导电层，以暴露出所述第一介电层并在所述一或多个沟槽内形成一或多个MEMS电极。所述方法另包含封装所述第一介电层与所述一或多个MEMS电极。所述方法也包含形成悬臂式元件，所述悬臂式元件与所述一或多个MEMS电极电气接触。

附图说明

因此可以详细了解上述本发明之特征结构的方式，即对本发明更明确的描述，上述简短地概述，可通过参考某些在附图中所示出的实施例来得到。但是应注意的是，附图仅图示本发明之一般实施例，因此不应视为是对本发明范围之限制，因为本发明可允许其他等效实施例。

第1A图至第1G图根据一实施例图示各个生产阶段的MEMS悬臂式元件。

第2A图至第2E图根据另一实施例图示各个生产阶段的MEMS悬臂式元件。

第3A图至第3F图根据另一实施例图示各个生产阶段的MEMS悬臂式元件。

第4A图至第4E图图示铜BEOL处理之各个生产阶段的MEMS悬臂式元件。

为了促进了解，尽可能使用相同的元件符号来表示所述图式共有的相同元件。预期到在一实施例中公开的构件与特征可有利地并入其他实施例而不需特别详述。

具体实施方式