[发明专利]具有可变间隙宽度的MEMS装置和制造方法

权利要求书

1.一种用于制造微机电系统(MEMS)装置的方法，该方法包括：

提供基板；

形成覆盖所述基板的第一电介质层；

形成覆盖所述第一电介质层的第一结构层；

在所述第一结构层上形成第二电介质层，以生成其中所述第一电介质层的一部分从所述第一结构层和所述第二电介质层两者暴露的基础结构；

形成覆盖所述基础结构的所述第一电介质层的所述部分和所述第二电介质层的牺牲层；

在所述牺牲层上形成第二结构层；以及

选择性地去除所述牺牲层和所述第一电介质层的所述部分，以暴露所述基板的、处于所述第一电介质层的所述部分下面的顶表面。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述形成所述第二结构层包括在所述第二结构层中形成微结构；并且

所述选择性地去除的操作还去除处于所述第二结构层下面的所述牺牲层，以暴露所述第一结构层并且释放所述微结构，使得所述微结构与所述基础结构间隔开，所述选择性地去除的操作在所述微结构与所述基板的所述顶表面之间生成第一间隙，并且在所述微结构与所述第一结构层之间生成第二间隙，所述第一间隙的第一宽度大于所述第二间隙的第二宽度。

3.根据权利要求2所述的方法，其中：

处于所述微结构下面的所述第一结构层限定用于所述MEMS装置的感测板；并且

处于所述微结构下面的所述基板的所述顶表面限定用于所述MEMS装置的非感测区。

4.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述形成所述第一结构层包括在所述第一结构层中生成感测板，所述感测板横向偏离所述基础结构中的所述第一电介质层的所述部分，并且所述感测板包括延伸通过所述感测板以暴露所述第一电介质层的第二部分的开口；并且

所述选择性地去除的操作还包括经由所述开口去除处于所述感测板下面的所述第一电介质层的所述第二部分。

5.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述形成所述第一结构层包括对所述第一结构层构图，以形成至少一个感测板，所述至少一个感测板具有延伸通过其的开口；并且

所述选择性地去除的操作包括经由所述开口蚀刻所述第一电介质层的所述部分。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述形成所述第二电介质层包括对所述第二电介质层构图，使得具有所述开口的所述至少一个感测板从所述第二电介质层暴露。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述蚀刻操作包括底切所述至少一个感测板，以部分地去除处于所述至少一个感测板下面的所述第一电介质层。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一电介质层是氧化物层，而所述第二电介质层是氮化物层。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基板是硅基板，并且所述选择性地去除的操作暴露所述硅基板的、处于所述第一电介质层的所述部分下面的所述顶表面。

10.一种微机电(MEMS)装置，该MEMS装置包括：

基础结构，该基础结构包括具有形成在其上的第一电介质层的基板、形成在所述第一电介质层上的第一结构层、以及形成在所述第一结构层上的第二电介质层，其中，所述基板的顶表面的一区域从所述第一电介质层、所述第一结构层以及所述第二电介质层的每一个中暴露；以及

微结构，悬置在所述基础结构上方，以在所述微结构与所述基板的所述顶表面之间生成第一间隙，并且在所述微结构与所述第一结构层之间生成第二间隙，所述第一间隙的第一宽度大于所述第二间隙的第二宽度。

11.根据权利要求10所述的MEMS装置，其中：

处于所述微结构下面的所述第一结构层限定用于所述MEMS装置的感测板；并且

处于所述微结构下面的所述基板的所述顶表面限定用于所述MEMS装置的非感测区。

12.根据权利要求11所述的MEMS装置，其中，所述感测板横向偏离所述基板的所述顶表面。

13.根据权利要求12所述的MEMS装置，其中，所述感测板包括延伸通过所述感测板的开口，并且所述基板的所述顶表面的第二区域经由所述开口从所述第一电介质层、所述第一结构层以及所述第二电介质层的所述每一个中暴露。