37] 图19是使用发明的结构和方法制造的示例性MEMS麦克风裸片的角度图。
[0038] 图20是使用发明的结构和方法制造的示例性MEMS谐振器裸片的角度图。
[0039] 图21是使用发明的结构和方法制造的示例性MEMS谐振器裸片的第二角度图。
[0040] 图22是使用发明的结构和方法制造的示例性MEMS压力传感器裸片的角度图。
[0041 ]图23是使用发明的结构和方法制造的示例性MEMS压力传感器裸片的第二角度图。
【具体实施方式】
[0042] W下部分利用发明的各种方面阐述了许多【具体实施方式】。运些【具体实施方式】不旨 在是发明的每个实施方式的详尽集合，因为发明的实施方式可W在不偏离发明的原理的情 况下W多重方式组合。
[0043] -般制造技术
[0044] 所公开的实施方式可W使用本领域技术人员所知的标准亚微米CMOS制造技术来 制造，例如：
[0045] 1、在娃晶片衬底的打算由晶体管占据的部分上，使用标准CMOS技术建立晶体管。 晶片的用于MEMS结构的部分保持原样，运在该区域留下场氧化物。
[0046] 2、在整个晶片上淀积Si化层。
[0047] 3、将构图后的掩膜涂敷到Si化层上，其带有用于晶体管连接线所需的电气过孔和 用于MEMS结构的结构金属间支撑物所需的过孔的开口。
[004引4、使用反应离子蚀刻(RIE)来蚀刻Si化层。
[0049] 5、使用物理气相淀积(PVD)用鹤填充过孔。
[0050] 6、使用化学机械抛光(CMP)使层平整。
[0051] 7、使用瓣射淀积Ti粘附层。
[0052] 8、使用瓣射淀积Ti啡且挡层。
[0化3] 9、使用瓣射淀积A1/化合金（1 %化)金属层。
[0054] 10、将构图后的掩膜涂敷到金属层上，W创建用于电气通路和用于MEMS结构的连 接线。
[0化5] 11、使用Rffi蚀刻金属层。
[0056] 12、根据需要的金属层重复步骤2到步骤11。
[0057] 13、淀积Si3N4纯化层，并且按需在纯化层中构图并干法蚀刻开口。
[005引14、可选地，在纯化的顶部上添加聚酷亚胺层并按需构图开口。
[0059] 15、可选地，借助在MEMS结构下方的娃晶片创建一个或更多个开口。
[0060] 16、借助纯化层和/或娃晶片的开口引入vHF(或其他蚀刻剂），w蚀刻MEMS结构的 Si〇2部分。（释放MEMS结构所需的暴出在vHF的长度将根据vHF的浓度、溫度和压力W及要去 除的Si化量而变化。）
[0061] 17、将娃晶片切片。
[0062] 各种部件的尺寸可W根据应用需求而变化。例如，金属层的厚度可W是从大约0.5 μπι到1.化m，并且各层不需要与其他层厚度相同。过孔可W从大约0.2皿到0.5皿并在大约 0.5WI1到5.Own之间彼此隔开，并且过孔的尺寸或间距不需要一致。任意给定层上的过孔可 W按行和列对齐或者可W彼此偏离;一层的过孔可W直接在下层的过孔的上方或者可W与 下层的过孔偏离。金属层之间的Si化的厚度可W从大约0.80μπι到1.0皿，并且金属层之间的 各Si化层不需要与其他Si化层厚度相同。
[00创进一步地，可W使用CMOS制造常用的其他材料。除了Al/Cu(1 % )合金之外的金属 (诸如铜或不同比例的A1/化合金等)可W用于金属层。除了 Si化之外的介电材料(诸如聚合 物等)可W用于金属间层并且很可能需要使用不同的释放蚀刻剂。如果另外与CMOS制造过 程兼容，则除了娃之外的材料可w用于晶片衬底。
[0064] 进一步地，在释放步骤期间，除了借助时间、溫度W及压力来控制蚀刻的深度之 夕h结构还可W包括阻止蚀刻剂进一步渗透的物理障碍物。
[0065] 进一步地，上述步骤列表可W被更改为满足特定制造器件的使用要求、裸片的非 MEMS部件的制造要求W及特定MEMS结构的制造要求。W下部分描述了对于特定MEMS结构的 附加制造要求的示例。
[0066] 各向异性MEMS弹黃结构
[0067] 在图1中所示的MEMS弹黃结构1000的优选实施方式中，各个金属层100U1002W及 1003为大约1.0皿宽和大约0.555皿厚，并且由侣制成。在金属层1001、1002 W及1003之间的 是大约1皿宽和0.850皿厚的金属间层1004和1005。过孔1006为大约0.26皿的正方形，W大 约1.Own的间隔隔开，并且由鹤组成。
[006引弹黃结构1000使用标准亚微米CMOS制造技术(例如，如上在"通用制造技术"下所 公开的)来制造。
[0069] W下表格将弹黃结构1000与相同尺寸的固态金属结构进行比较：
[0070]
[0071] ~图2示出了弹黃结构1007,该弹黃结构1007除了弹黃结构1007由两个附加金属层胃 1008和1009W及两个附加金属间层1010和1011构成之外可与弹黃结构1000比较。W下表格 将弹黃结构1007与相同尺寸的固态金属结构进行比较： Γ00721
[0073] ~依赖于弹黃结构在MEMS器件中的用途，金属层的长度可W改变。例如，当用于支撑 MEMS麦克风裸片中的活塞式膜片时，金属层可W大约为100μπι，但是当用于其他应用(诸如 加速计或阀等）时，金属层的长度会根据器件的构造和运动部件的质量而不同。同样地，金 属层的数量和/或弹黃的宽度可W被改变为根据MEMS器件中弹黃的用途的需要而增大或降 低弹黃的刚度。通常地，弹黃的刚度将随着长度的Ξ次方而(反比)变化，随着宽度而线性地 变化并且随着高度的Ξ次方而变化。
[0074] 真空密封的MEMS裸片
[0075] 在图3中释放之前和图4中释放和覆盖之后的截面中所示的真空密封的MEMS裸片 2000的优选实施方式中，金属层和未释放的介电材料层组成存在于腔室2002中的未释放的 MEMS结构200UMEMS结构2001可W是例如加速计、谐振器、巧螺仪或者其他结构。在释放之 前，介电材料2003层填充腔室2002中的空白空间。可W由金属和介电材料层制成的支撑结 构2004围绕腔室2002,并且支撑结构2004可W具有与用于描述该实施方式不相关的其他特 征和用途。结构2001和2004 W及介电材料2003全部位于晶片2005上方。由1.0皿厚的侣层组 成的金属层2006已经淀积在支撑结构2004和腔室2002的顶部上。由Si3N4组成的纯化层2007 已经淀积在金属层2006的顶部上。开口 2008延伸穿过晶片2005到腔室2002中。
[0076] 在制造 MEMS裸片2000中的未释放结构2001之后，将蚀刻剂通过开口 2008引入到腔 室2002中。蚀刻剂去除腔室2002中的介电材料2003(包括在现在释放的MEMS结构2001a中和 支撑结构2004中的任何露出的介电材料）。支撑结构2004中介电蚀刻的范围由蚀刻时间来 控制。如图4所示，在释放之后，娃密封晶片2009已经接合到晶片2005的底部。
[0077] 真空密封的MEMS器件2000使用标准亚微米CMOS制造技术(例如，如上在"通用制造 技术"下所公开的)来制造，具有W下变化：
[0078] 17、在真空中，使用诸如静电接合、共晶接合或玻璃烙块等的技术将娃密封晶片附 接到裸片晶片的底部。
[0079] 18、使用诸如研磨、折叠、抛光、化学机械抛光(CMP)等的技术或运些技术的组合来 将密封晶片的厚度减小到大约100μπι。
[0080] 19、将娃晶片切片。
[0081] 重量轻但刚性的电容式传感器板
[0082] 凭借图5中部分示出的重量轻但刚性的电容式传感器板3000,各个金属层3001和 3002大约为0.5WI1厚，并且优选地由侣/铜合金组成。在金属层3001与3002之间的是金属间 层3003,该金属间层3003大约为0.850μπι厚且代表性地由氧化娃组成。鹤过孔3004为大约 0.26皿的正方形，W大约1.0皿的间隔隔开，并且在金属层3001与3002之间。如图6所示，单 独的金属层3001为大约600WI1宽的立体六边形，而单独的金属层3002具有类似的形状和尺 寸但为格状，具有等边Ξ角形的开口 3005,尺寸大约为10Μ1并且全部隔开。
[0083] 传感器板3000使用标准亚微米CMOS制造技术(例如，如上在"通用制造技术"下所 公开的)来制造。
[0084] 如由图6所提出的，传感器板3000在由弹黃3006连接到支撑结构3007时，适应于用 作活塞式电容式麦克风中的膜片。因为其包括金属层3001和3002,所W不必须对其淀积附 加的导电材料W充当一个电容式板。进一步地，因为传感器板3000具有由过孔3004连接的 金属层3001和3002,所W传感器板3000将有效地用作固态部件，可是，因为在释放期间，金 属间层3003借助Ξ角形开口 3005而去除，所W比固态部件明显更轻且具有比固态部件更高 的谐振频率。
[0085] 板的形状和尺寸可W根据板的应用而改变。例如，当用作电容式传感器的背板时， 板可W为矩形且延伸到支撑结构围绕传感器结构的壁中