[发明专利]提高牺牲层蚀刻速率的方法及由该方法形成的器件

权利要求书

1.一种器件，包括：

衬底，所述衬底具有贯穿所述衬底延伸的一个或更多个通孔，所述通孔填充有导电材料，所述导电材料电连接至所述衬底下方的一个或更多个层；

壁，所述壁耦连至所述衬底并且在垂直于所述衬底的顶部表面的方向上延伸；

顶，所述顶耦连至所述壁，使得所述壁、所述顶和所述衬底共同封闭空腔；

悬臂结构体，所述悬臂结构体封闭于所述空腔内，可在所述空腔内移动，并耦连至所述导电材料，所述悬臂结构体包括多层结构体，所述多层结构体包括具有第一复合系数的材料的第一层和面对所述顶的第二层，所述第二层包含具有比所述第一复合系数低的第二复合系数的材料。

2.如权利要求1的器件，其中所述第一层选自：氮化钛铝、氮化钛及其组合。

3.如权利要求2的器件，其中所述第二层选自：氮化硅、氧化硅及其组合。

4.如权利要求1的器件，还包括填充材料，所述填充材料在所述一个或更多个通孔直接上方的一个或更多个位置处耦连至所述悬臂结构体，所述填充材料从所述悬臂结构体延伸至所述顶。

5.如权利要求1的器件，还包括：

电极，所述电极耦连至所述顶；和

电绝缘层，所述电绝缘层耦连至所述电极，使得所述电极通过所述电绝缘层与所述空腔隔离开。

6.如权利要求1的器件，其中所述衬底具有设置在其中的一个或更多个电极，所述器件还包括设置在所述衬底上在所述悬臂结构体与所述一个或更多个电极之间的电绝缘层。

7.如权利要求1的器件，其中所述悬臂结构体包括耦连至所述导电材料的一个或更多个锚定部分、蜂巢状部分、和耦连于所述一个或更多个锚定部分与所述蜂巢状部分之间的弯曲部分。

8.如权利要求1的器件，其中所述悬臂结构体包括：

第一结构层；

第一电绝缘层，其设置在所述第一结构层上；

从所述第一电绝缘层延伸的多个支柱；

设置在所述多个支柱上的所述具有第一复合系数的材料的第一层；和

所述第二层。

9.一种方法，包括：

在衬底上沉积第一绝缘层；

蚀刻所述第一绝缘层，以暴露所述衬底的至少一部分和形成通孔；

在所述第一绝缘层上沉积第一牺牲层；

蚀刻所述第一牺牲层，以至少部分地限定待形成空腔的外部边界和通过所述通孔暴露所述衬底；

在所述衬底上和在所述第一牺牲层上沉积结构层，所述结构层包含具有第一复合系数的材料；

在所述结构层上沉积第二绝缘层，所述第二绝缘层包含具有比所述第一复合系数低的第二复合系数的材料；

蚀刻所述第二绝缘层和第一结构层，以至少部分地限定悬臂器件的形状和所述空腔的外部边界，和暴露所述第一牺牲层的至少一部分；

在所述第一牺牲层上和在所述第二绝缘层上沉积第二牺牲层；

蚀刻所述第二牺牲层，使得所述第一牺牲层和所述第二牺牲层共同限定所述待形成空腔的形状；

在所述第二牺牲层上沉积第三绝缘层；

在所述第三绝缘层上沉积电极层；

在所述电极层上沉积包封层；

在所述包封层中蚀刻开口；

通过所述开口引入蚀刻剂；和

蚀刻所述第一牺牲层和所述第二牺牲层，以移除所述第一牺牲层和所述第二牺牲层，从而形成所述空腔并使所述悬臂器件在所述空腔内能够自由移动。

10.如权利要求9的方法，所述方法还包括通过所述开口在所述第二绝缘层上沉积填充材料，所述填充材料通过所述开口从所述第二绝缘层延伸。

11.如权利要求9的方法，其中蚀刻所述第一牺牲层和所述第二牺牲层包括在完成所述第一牺牲层的蚀刻过程之前完成所述第二牺牲层的蚀刻过程。

12.如权利要求9的方法，其中在所述包封层中蚀刻开口包括穿过所述包封层蚀刻所述开口，使得所述开口与所述通孔线性对准。

13.如权利要求9的方法，其中沉积所述结构层包括沉积选自氮化钛铝层和氮化钛层的结构层。

14.如权利要求13的方法，其中沉积所述第二绝缘层包括沉积氮化硅或氧化硅。