微電子構(gòu)件和相應(yīng)的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提出一種微電子構(gòu)件和相應(yīng)的制造方法。該微電子構(gòu)件包括一半導(dǎo)體襯底(1；1a)，其具有正面(O)和背面(R)；一在所述襯底(1)的正面(O)上的可彈性偏轉(zhuǎn)的質(zhì)量裝置(M)；至少一個(gè)設(shè)置在所述質(zhì)量裝置(M)中或上的源區(qū)(10；10′)；至少一個(gè)設(shè)置在所述質(zhì)量裝置(M)中或上的漏區(qū)(D1-D4；D1′-D10′)和一在所述源區(qū)(10，10′)和所述漏區(qū)(D1-D4；D1′-D10′)上面懸掛在一印制電路系統(tǒng)(LBA)上的柵區(qū)(20；20′)，所述柵區(qū)通過(guò)一間隙(100)與所述質(zhì)量裝置(M)間隔開(kāi)。所述印制電路系統(tǒng)(LBA)這樣地在所述襯底(1)的正面(O)上錨固在所述質(zhì)量裝置(M)的周邊(P)上，使得在所述質(zhì)量裝置(M)偏轉(zhuǎn)時(shí)所述柵區(qū)(20；20′)保持固定。
【專(zhuān)利說(shuō)明】微電子構(gòu)件和相應(yīng)的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微電子構(gòu)件和相應(yīng)的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]微機(jī)械傳感器，例如慣性傳感器，主要借助于電容或壓阻轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)。很久以來(lái)在文獻(xiàn)中就報(bào)道了所謂移動(dòng)?xùn)艖T性傳感器，然而時(shí)至今日在市場(chǎng)上仍未見(jiàn)到這種類(lèi)型的傳感器。一個(gè)原因在于該種轉(zhuǎn)換元件的制造類(lèi)型，尤其是適當(dāng)?shù)臓奚鼘庸に嚨闹苽浜蛶в羞m當(dāng)?shù)脑跈C(jī)械上或熱機(jī)械上良好確定的特性的CMOS層的可用性。
[0003]通常在微機(jī)械學(xué)中使用氧化硅作為犧牲層。然而，在移動(dòng)?xùn)艖T性傳感器中，溝道區(qū)和源/漏觸點(diǎn)是敞開(kāi)的并且不受保護(hù)，因?yàn)樵谌コ隣奚鼘訒r(shí)還強(qiáng)制地去除了薄的柵極氧化物。因此，這時(shí)溝道區(qū)的層不受保護(hù)地外露(frei)，就像源區(qū)/漏區(qū)和溝道區(qū)之間的pn結(jié)一樣。結(jié)果產(chǎn)生了干擾場(chǎng)效應(yīng)晶體管的工作區(qū)或引起漂移和噪音以及使傳感器元件不可靠的表面狀態(tài)。
[0004]EP0990911A1描述了一種基于場(chǎng)效應(yīng)的微機(jī)械傳感器及其應(yīng)用，其中，一個(gè)柵區(qū)相對(duì)于源區(qū)和漏區(qū)可移動(dòng)。
[0005]US2009 / 0317930A1描述了一種借助于異構(gòu)的犧牲層制造帶有可偏轉(zhuǎn)元件的結(jié)構(gòu)的方法。
[0006]US2011 / 0265574A1描述了一個(gè)帶有微機(jī)械功能元件和CMOS裝置的系統(tǒng)。
[0007]DE102009029217A1描述了一種帶有場(chǎng)效應(yīng)晶體管的慣性傳感器，其中，構(gòu)造和布置成使得柵極電極固定，而溝道區(qū)可移動(dòng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明提出一種按照權(quán)利要求1所述的微電子構(gòu)件和按照權(quán)利要求11所述的相應(yīng)的制造方法。
[0009]按照本發(fā)明的制造方法允許成本低廉地制造一集成的微機(jī)械傳感器。尤其可以產(chǎn)生帶有良好定義的覆層特性的MEMS傳感元件。該制造過(guò)程描述一個(gè)基本上封閉的硅表面。
[0010]尤其使得例如由單晶硅制造耐用的機(jī)械的MEMS構(gòu)件成為可能。其與CMOS層中的應(yīng)力不具有關(guān)系或僅具有很小的相關(guān)性，并顯示出一定義的溫度相關(guān)性。不需要厚的MEMS層的昂貴的沉積或轉(zhuǎn)移鍵合(Transferbonden)。因此,可以以較高的質(zhì)量表面密度成本低廉地實(shí)現(xiàn)厚的功能層。周?chē)忾]的硅表面可供電路工藝使用。
[0011]質(zhì)量裝置或慣性質(zhì)量可以具有一較高的質(zhì)量密度，因?yàn)椴恍枰槍?duì)掏蝕(Unteratzung )的犧牲層腐蝕孔。優(yōu)選的擴(kuò)展方案是從屬權(quán)項(xiàng)的主題。
[0012]本發(fā)明所基于的想法是，MEMS構(gòu)件作為轉(zhuǎn)換元件具有一晶體管，其中，該晶體管的溝道區(qū)、源區(qū)和漏區(qū)集成在一以質(zhì)量裝置為的形式的可移動(dòng)的機(jī)械功能單元中，其中，所述柵區(qū)懸掛在印制電路系統(tǒng)上，更確切地說(shuō)，使得所述柵區(qū)在偏轉(zhuǎn)的質(zhì)量裝置的情況下保持固定。[0013]可移動(dòng)的機(jī)械功能單元與其周?chē)臋C(jī)械去耦是通過(guò)相對(duì)于所述印制電路系統(tǒng)或相對(duì)于處于其下面的襯底的各間隙來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這些間隙側(cè)部地只通過(guò)一機(jī)械柔性連接和集成于其上的引線來(lái)過(guò)度張緊(ilberspannt)。
[0014]所述印制電路系統(tǒng)和所述可移動(dòng)的機(jī)械功能單元之間的間隙優(yōu)選通過(guò)氧化物層向上和向下加以限制。這樣的氧化物層同時(shí)在犧牲層腐蝕期間用作腐蝕停止層，并且用作鈍化層，以避免不希望的表面泄漏電流。
[0015]例如，可彈性偏轉(zhuǎn)的質(zhì)量裝置可以用來(lái)探測(cè)諸如加速度和轉(zhuǎn)動(dòng)速率等慣性測(cè)量參數(shù)。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)
[0017]根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述印制電路系統(tǒng)具有多個(gè)嵌入到一絕緣層中的印制電路平面，它們通過(guò)通孔彼此垂直連接，其中，所述柵區(qū)懸掛在所述印制電路平面中的至少一個(gè)印制電路平面上。所述柵區(qū)在周?chē)腃MOS層上的機(jī)械剛性懸掛，例如，通過(guò)金屬連接件在最上面的印制電路平面中實(shí)現(xiàn)。這樣的金屬連接件必須在犧牲層腐蝕工藝中進(jìn)行掏蝕，這必須在其尺寸設(shè)計(jì)和所述腐蝕孔的尺寸設(shè)計(jì)時(shí)予以考慮。相對(duì)于所述犧牲層的一比較大的距離是有利的，因此即使在定向的腐蝕步驟下也可以通過(guò)傾斜入射的離子進(jìn)行一掏蝕，而不需要各向同性的后腐蝕。金屬平面或印制電路系統(tǒng)例如經(jīng)由一孔柵來(lái)負(fù)責(zé)所述柵區(qū)與周?chē)腃MOS層的剛性連接以及所述柵區(qū)的電聯(lián)接，此外還作為用于氧化物腐蝕的腐蝕掩膜。
[0018]根據(jù)另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，用于所述漏區(qū)和/或源區(qū)的電聯(lián)接導(dǎo)線在所述質(zhì)量裝置上面的第一多晶硅層中絕緣地引導(dǎo)，其中，所述漏區(qū)和/或源區(qū)通過(guò)各自的接觸橋與所屬的聯(lián)接導(dǎo)線連接。這樣的由多晶硅制成的電聯(lián)接導(dǎo)線使得比相應(yīng)的擴(kuò)散導(dǎo)線更小的泄漏電流成為可能，其中，絕緣是通過(guò)pn-結(jié)實(shí)現(xiàn)的。此外，多個(gè)晶體管可以在以質(zhì)量裝置為形式的可移動(dòng)的機(jī)械功能單元上進(jìn)行聯(lián)接。
[0019]根據(jù)另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述接觸橋布置在絕緣層的相應(yīng)的孔中。這樣所述接觸橋便可以跟隨所述質(zhì)量裝置的運(yùn)動(dòng)。
[0020]根據(jù)另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，設(shè)置一中央源區(qū)，其中，設(shè)置多個(gè)與其間隔開(kāi)的漏區(qū)，以便在所述質(zhì)量裝置偏轉(zhuǎn)的情況下可以產(chǎn)生相應(yīng)的晶體管的差動(dòng)的操控。在應(yīng)用兩個(gè)晶體管對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行的差動(dòng)的評(píng)價(jià)規(guī)定，一個(gè)晶體管的導(dǎo)電性上升，而同時(shí)第二晶體管的導(dǎo)電性下降。這時(shí)，這種信號(hào)處理可以例如借助于惠斯登電橋來(lái)有利地轉(zhuǎn)換，其中，可以實(shí)現(xiàn)高的準(zhǔn)確度。差動(dòng)測(cè)量的原理可以擴(kuò)展到多個(gè)晶體管上，以此可以進(jìn)一步提高準(zhǔn)確度。
[0021]根據(jù)另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述質(zhì)量裝置通過(guò)一集成在襯底中的彈簧裝置與周邊連接。所述質(zhì)量裝置與周?chē)r底的機(jī)械柔性連接優(yōu)選通過(guò)一由襯底材料制成的單晶彈簧實(shí)現(xiàn)。這樣的懸掛物從其機(jī)械特性上來(lái)看是良好定義的。
[0022]根據(jù)另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述柵區(qū)具有一中央?yún)^(qū)域，由其伸出多個(gè)指狀物，其中，每個(gè)指狀物都形成一相應(yīng)的晶體管的柵極。在所述質(zhì)量裝置上的由多個(gè)晶體管組成的側(cè)向?qū)ΨQ(chēng)的晶體管系統(tǒng)的情況下，能夠更好地抑制噪音。在這種情況下還可以使用一完整的惠斯登電橋。
[0023]根據(jù)另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述指狀物彼此平行地布置，并具有第一距離，其中，相應(yīng)的平行的晶體管溝道具有一與所述第一距離不同的第二距離。在應(yīng)用一個(gè)不同的側(cè)向周期時(shí)可以轉(zhuǎn)換一游標(biāo)原理(Nonius-Prinzip)，使得剛性的柵極相對(duì)于所述可移動(dòng)的質(zhì)量裝置的相對(duì)位置的特別準(zhǔn)確的測(cè)量成為可能。尤其有利的是，所述晶體管溝道和所述柵極指狀物的重心在它們靜止?fàn)顟B(tài)下落到了 一起。
[0024]根據(jù)另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述柵區(qū)在一第二多晶硅層中構(gòu)造，并且電聯(lián)接到所述印制電路系統(tǒng)上。所述MEMS構(gòu)件可以例如包括兩個(gè)多晶硅平面和一個(gè)金屬平面。這時(shí)，下面的多晶硅平面用作晶體管端子用的電引線，用作在氧化物柵區(qū)中的腐蝕停止層并且用作柵區(qū)中的用于產(chǎn)生縫隙的犧牲層。這時(shí)上面的多晶硅平面用作柵極電極并且用作用于產(chǎn)生在所述剛性的柵區(qū)和所述可移動(dòng)的機(jī)械功能單元之間的間隙的犧牲層。
[0025]根據(jù)另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，在所述漏區(qū)和/或所述源區(qū)和/或所述溝道區(qū)上設(shè)置另一絕緣層。其改善電絕緣。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]在下文中將參照在示意性附圖中給出的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作較詳細(xì)的闡述。其中:
[0027]圖la)、b)示出了用于闡明按照本發(fā)明的第一實(shí)施方式的微電子構(gòu)件的截面示意圖，更確切地說(shuō)，圖la)是垂直橫截面，而圖lb)是沿著圖la中的A-A'線的水平橫截面；
[0028]圖2a)_f)示出了用于闡明按照本發(fā)明的第一實(shí)施方式的微電子構(gòu)件的制造方法的垂直截面示意圖；
[0029]圖3示出了用于闡明按照本發(fā)明的第二實(shí)施方式的微電子構(gòu)件的垂直截面示意圖；以及
[0030]圖4示出了用于闡明按照本發(fā)明的第三實(shí)施方式的微電子構(gòu)件的水平截面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031 ] 附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同的或功能相同的元件。
[0032]圖la)、b)是用于闡明按照本發(fā)明第一實(shí)施例的微電子構(gòu)件的截面示意圖，更確切地說(shuō)，圖la)是垂直的橫截面，而圖lb)是沿著圖la)中A-A'線的水平橫截面。
[0033]在圖la)、b)中展示了一微機(jī)械構(gòu)件，其是一帶有可移動(dòng)溝道的慣性傳感器。這時(shí)，附圖標(biāo)記1表不單晶的娃半導(dǎo)體襯底，其具有正面0和背面R。
[0034]所述硅半導(dǎo)體襯底1具有一洞穴K，在其上面設(shè)置一可彈性偏轉(zhuǎn)的質(zhì)量裝置M，該質(zhì)量裝置通過(guò)一彈簧裝置F1、F2與所述硅半導(dǎo)體襯底1的周邊P連接，其中，所述彈簧裝置由第一娃彈簧F1和第二娃彈簧F2組成,它們是結(jié)構(gòu)化(struktuiert)到所述娃半導(dǎo)體襯底1中的。因此，所述可彈性偏轉(zhuǎn)的質(zhì)量裝置Μ可以沿著箭頭B的方向移動(dòng)，例如由于所出現(xiàn)的來(lái)自外部的加速度。
[0035]向所述質(zhì)量裝置Μ中在其中央?yún)^(qū)域中集成一公共源區(qū)10，其例如是通過(guò)所述硅半導(dǎo)體襯底1的相應(yīng)的摻雜而形成的。在所述公共源區(qū)10的兩側(cè)設(shè)置漏區(qū)D1-D4，更確切地說(shuō)，一側(cè)是漏區(qū)Dl、D2，而另一側(cè)是漏區(qū)D3、D4，它們與所述公共源區(qū)10間隔開(kāi)，其中，在各自的與所述公共漏區(qū)的連接線上布置相應(yīng)的溝道區(qū)Κ1-Κ4。
[0036]在所述公共源區(qū)10和所述漏區(qū)D1-D4上面設(shè)置一懸掛在一印制電路系統(tǒng)LBA上的柵區(qū)20，該柵區(qū)通過(guò)間隙100與所述質(zhì)量裝置Μ間隔開(kāi)。
[0037]所述印制電路系統(tǒng)LBA有多個(gè)嵌入到一氧化物絕緣層3中的印制電路平面LB1-LB4,它們經(jīng)由通孔V彼此垂直連接。在最上面的印制電路平面LB4和所述絕緣層3之上，所述柵區(qū)20這樣地錨固在所述質(zhì)量裝置Μ的周邊Ρ中，使得在所述質(zhì)量裝置Μ偏轉(zhuǎn)的情況下所述柵區(qū)20保持固定或剛性。
[0038]在最上面的印制電路平面LB4中設(shè)置腐蝕柵G1-G4，在所述腐蝕柵下面，在所述絕緣層3中具有相應(yīng)的腐蝕孔L1-L4。所述腐蝕柵G1-G4和所述腐蝕孔L1-L4用來(lái)制造所述微機(jī)械構(gòu)件，并在下文中結(jié)合圖2a-f更詳細(xì)地加以描述。
[0039]電聯(lián)接導(dǎo)線A1-A8嵌入到所述硅半導(dǎo)體襯底的正面0上的由氧化物形成的另一絕緣層2中。所述聯(lián)接導(dǎo)線A1-A8用于所述公共源區(qū)10和所述漏區(qū)D1-D4的電聯(lián)接，其中，由通孔V和第一印制電路平面LB1的扇形部組成的各接觸橋BK1-BK8產(chǎn)生了所述聯(lián)接導(dǎo)線A1-A8與所述公共源區(qū)10或所述漏區(qū)D1-D4的連接。所述接觸橋BK1、BK2在圖la)中詳細(xì)地顯示，反之，為清晰起見(jiàn)，它們?cè)趫Dlb)中只用各自的虛線表示。
[0040]所述由氧化物形成的另一絕緣層2尤其覆蓋所述聯(lián)接導(dǎo)線A1-A8以及所述公共源區(qū)10和所述漏區(qū)D1-D4，使得不會(huì)出現(xiàn)不希望的表面泄漏電流。尤其是所述另一絕緣層2在用附圖標(biāo)記101表示的柵區(qū)20范圍內(nèi)變薄。
[0041]同樣在所述第一印制電路平面LB1中實(shí)現(xiàn)一柵觸點(diǎn)GK，其通過(guò)相應(yīng)的通孔與所述柵區(qū)20電連接。
[0042]如圖lb)所示，在靜止?fàn)顟B(tài)下所述公共柵區(qū)20對(duì)稱(chēng)地覆蓋相關(guān)的晶體管的所有溝道K1-K4，反之，在所述質(zhì)量裝置Μ偏轉(zhuǎn)的狀態(tài)下出現(xiàn)不對(duì)稱(chēng)覆蓋，這例如可以評(píng)價(jià)為差分的電信號(hào)。
[0043]電的接觸橋GK1-GK8設(shè)置在所述絕緣層3的相應(yīng)的腐蝕孔L2、L3中，以便使之在所述質(zhì)量裝置Μ偏轉(zhuǎn)時(shí)不干擾或起擋塊作用。
[0044]最后，附圖標(biāo)記50表示一覆蓋層，其設(shè)置在所述絕緣層3上的印制電路系統(tǒng)LBA上面并與最上面的印制電路平面LB4連接。
[0045]在周邊Ρ中設(shè)置一(未示出的)電路區(qū)，其與所述聯(lián)接導(dǎo)線Α1-Α8和所述柵觸點(diǎn)GK連接，以便可以在所述周邊Ρ中評(píng)價(jià)所述電信號(hào)。
[0046]圖2a)_f)是用來(lái)闡明按照本發(fā)明的第一實(shí)施方式的微電子構(gòu)件的制造方法的垂直橫截面示意圖。
[0047]按照?qǐng)D2a)，首先例如用從DE10358859A1中公開(kāi)的APSM工藝在所述硅半導(dǎo)體襯底1中掏制一空洞K。接著，借助于一外延層(Epitaxieschicht) la來(lái)加厚所述娃半導(dǎo)體襯底1，這在圖2a)中用虛線表示。為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，在下文中外延層la的圖示省略。
[0048]在緊跟著的工藝步驟中進(jìn)行摻雜過(guò)程，以便制造所述公共源區(qū)10和所述漏區(qū)D1-D8。
[0049]進(jìn)一步參見(jiàn)圖2b)，在所述硅半導(dǎo)體襯底1的正面0上設(shè)置至少一個(gè)氧化層2，在圍繞所述彈簧F1、F2或圍繞所述質(zhì)量裝置Μ延伸的區(qū)域上面設(shè)置一孔柵LG，其針對(duì)隨后的腐蝕來(lái)用作掩模，正如圖lb)虛線所示。
[0050]因此，所述孔柵LG定義所述硅半導(dǎo)體襯底1中的可移動(dòng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步參見(jiàn)圖Fig.2b)，第一多晶硅平面P1和第二多晶硅平面P2設(shè)置在由氧化物構(gòu)成的絕緣層2中或上。這時(shí)，所述第一多晶硅層P1的區(qū)域0B1和0B3如同所述第二多晶硅層P2的區(qū)域0B2一樣，是犧牲層區(qū)域。所述第一多晶硅層P1的區(qū)域A2形成所述公共源區(qū)10用的電聯(lián)接導(dǎo)線A2，反之，所述第二多晶硅層P2的區(qū)域20形成所述柵區(qū)。
[0051]所述犧牲層區(qū)域OB1、0B2、0B3在后續(xù)的工藝步驟中用于使可彈性偏轉(zhuǎn)的質(zhì)量裝置Μ可移動(dòng)，或形成所述質(zhì)量裝置Μ和所述柵區(qū)20以及周?chē)慕Y(jié)構(gòu)之間的間隙100。
[0052]在圖2c)繪出的下列工藝步驟中，通過(guò)沉積和結(jié)構(gòu)化所述印制電路平面LBA連同處于它們之間的通孔V來(lái)形成所述印制電路平面LB1-LB4。尤其在所述第一印制電路平面LB1中形成所述橋觸點(diǎn)BK1-BK8和所述柵觸點(diǎn)GK。所述印制電路平面LB1-LB4嵌入一由氧化物構(gòu)成的絕緣層3中。
[0053]在最上面的印制電路平面LB4中，在如下的部位處形成相應(yīng)的腐蝕柵G1-G4，在所述部位處隨后在所述絕緣層3中形成所述腐蝕孔L1-L4。這借助于已知的穿孔工藝，在應(yīng)用未示出的相應(yīng)的掩模的情況下進(jìn)行。
[0054]如圖2d)所示，這時(shí)在定向的腐蝕方法、例如反應(yīng)性離子腐蝕中，針對(duì)所述絕緣層3的氧化物形成所述腐蝕孔L1-L4，所述腐蝕孔直達(dá)所述第二多晶硅平面P2或直達(dá)所述第一多晶硅平面P1?？蛇x地可以針對(duì)所述絕緣層3的氧化物進(jìn)行各向同性的氣相腐蝕步驟，以便側(cè)向地掏蝕所述印制電路系統(tǒng)LBA的金屬柵極連接件。
[0055]在同樣在圖2d)中繪出的下一個(gè)工藝步驟中，這時(shí)，例如在應(yīng)用XeF2或CIF3等等的情況下進(jìn)行所述犧牲層區(qū)域0B2和0B3的犧牲層腐蝕。這導(dǎo)致圖2d)所示的狀態(tài)。
[0056]如圖2e)所示，接著進(jìn)行一短時(shí)間的腐蝕步驟，以便去除所述孔柵LG上面的所述犧牲層區(qū)域0B1上的氧化物。在某些情況下這還可以針對(duì)氧化物或多晶硅進(jìn)行一共同的腐蝕步驟。
[0057]在去除所述犧牲層區(qū)域0B1之后，在由孔柵LG定義的區(qū)域上，通過(guò)溝道腐蝕步驟來(lái)腐蝕所述硅半導(dǎo)體襯底1的硅，以使相應(yīng)的彈簧F1、F2或所述質(zhì)量裝置Μ可以移動(dòng)，如圖2f)所示。
[0058]由氧化物構(gòu)成的所述孔柵LG可以通過(guò)一定向的氧化物腐蝕，例如用針對(duì)氧化物的反應(yīng)性離子腐蝕，或者通過(guò)一短時(shí)間的各向同性的氣相腐蝕步驟，在腐蝕孔L1下面的區(qū)域內(nèi)予以去除，其中，在所述公共源區(qū)10或所述漏區(qū)B1-B8上保留所述絕緣層2的氧化物作為保護(hù)層。
[0059]因此，制成按照?qǐng)Dla)、b)所示的微機(jī)械構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。
[0060]用于產(chǎn)生布置在周邊P的電路系統(tǒng)的已知的步驟，在這里就不作較詳細(xì)的說(shuō)明，因?yàn)樗鼈儗?duì)一般的技術(shù)人員都是已知的。
[0061]圖3是用于闡明按照本發(fā)明的第二實(shí)施方式的微電子構(gòu)件的垂直橫截面示意圖。
[0062]在按照?qǐng)D3的第二實(shí)施方式中，進(jìn)行所述柵區(qū)20到所述第二印制電路平面LB2上的懸掛，其中，該第二印制電路平面具有腐蝕柵Gl' -G4'，所述腐蝕柵具有處于其下的相應(yīng)的腐蝕孔LI' -L4/。
[0063]在其他方面，按照?qǐng)D3的第二實(shí)施方式與按照?qǐng)Dla)，b)的上述第一實(shí)施方式相同。
[0064]圖4是用于闡明按照本發(fā)明的第三實(shí)施方式的微電子構(gòu)件的水平橫截面示意圖。
[0065]在按照?qǐng)D4的第三實(shí)施方式中，所述柵區(qū)20'有一雙側(cè)的梳狀結(jié)構(gòu)，其中，設(shè)置一中央?yún)^(qū)域20a'，在兩側(cè)各由其伸出多個(gè)平行的指狀物20b'，其中，每個(gè)指狀物20b'都形成一相應(yīng)的晶體管的柵極。
[0066]所述相應(yīng)的晶體管通過(guò)一公共源區(qū)10'以及在其兩側(cè)平行間隔的漏區(qū)Dl1-D5,或D6; -DlOi連同處于它們之間的溝道區(qū)K廣-K5,或K6' -KlOi形成。
[0067]在該第三實(shí)施方式中，所述平行的漏區(qū)Dl' -D5或D6' -DlO'具有一第一側(cè)向周期或第一側(cè)向距離P1，其中，所述相應(yīng)的平行的晶體管溝道Kl' -K5'或K6' -KlO'具有一與所述第一距離Pl不同的第二側(cè)向周期或第二距離P2。以這種方式便可以轉(zhuǎn)換一游標(biāo)原理，其使得特別準(zhǔn)確地測(cè)量剛性的柵區(qū)20'相對(duì)于所述可移動(dòng)的質(zhì)量單元M的相對(duì)位置成為可能。這時(shí)有利的是，所述晶體管溝道Kl' -K5'或K6' -KlO'和所述柵極指狀物20' b的重心在中央?yún)^(qū)域20' a各側(cè)在靜止?fàn)顟B(tài)下落到了一起。
[0068]盡管在上文中參照優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了完全的描述，但是本發(fā)明不限于此，而是可以以各式各樣方式方法修改。
[0069]尤其是給出的材料只作為示例而不是限制地給出的。例如，源區(qū)/漏區(qū)和柵區(qū)的數(shù)量、布置和設(shè)計(jì)也可以任意選擇。
【權(quán)利要求】
1.微電子構(gòu)件，具有:一半導(dǎo)體襯底(1 ;la),其具有一正面(0)和一背面(R)；一在所述襯底(1)的正面(0)上的能彈性偏轉(zhuǎn)的質(zhì)量裝置(M)；至少一個(gè)設(shè)置在所述質(zhì)量裝置(M)中或上的源區(qū)(10 ;10')；至少一個(gè)設(shè)置在所述質(zhì)量裝置(M)中或上的漏區(qū)(D1-D4;D1' -D10');以及至少一個(gè)在所述源區(qū)(10 ;10')和所述漏區(qū)(D1-D4 ;D1' -D10/ )上面懸掛在一印制電路系統(tǒng)(LBA)上的柵區(qū)(20 ;20')，所述柵區(qū)通過(guò)一間隙(100)與所述質(zhì)量裝置(M)間隔開(kāi)；其中，所述印制電路系統(tǒng)(LBA)這樣地在所述襯底(1)的正面(0)上錨固在所述質(zhì)量裝置(M)的周邊(P)中，使得所述柵區(qū)(20 ;20')在所述質(zhì)量裝置(M)偏轉(zhuǎn)的情況下保持固定。
2.按照權(quán)利要求1或2所述的微機(jī)械構(gòu)件，其中，所述印制電路系統(tǒng)(LBA)具有多個(gè)嵌入一述絕緣層(3)中的印制電路平面(LB1-LB4)，所述印制電路平面經(jīng)由通孔(V)彼此垂直連接，并且其中，所述柵區(qū)(20;20')懸掛在所述印制電路平面(LB1-LB4)中的至少一個(gè)印制電路平面上。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的微機(jī)械構(gòu)件，其中，用于所述漏區(qū)(D1-D4;D1,-D10')和/或所述源區(qū)(10 ；10)的電聯(lián)接導(dǎo)線(A1-A8)在所述質(zhì)量裝置(M)上面的第一多晶硅層(P1)中絕緣地引導(dǎo)，并且其中，所述漏區(qū)(D1-D4;D1' -D10/ )和/或所述源區(qū)(10 ; 10')經(jīng)由各自的接觸橋(BK1-BK8)與所屬的聯(lián)接導(dǎo)線(A1-A8)連接。
4.按照權(quán)利要求3結(jié)合權(quán)利要求2所述的微機(jī)械構(gòu)件，其中，所述接觸橋(BK1-BK8)布置在所述絕緣層(3)相應(yīng)的孔(L2、L3)中。
5.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的微機(jī)械構(gòu)件，其中，設(shè)置一中央源區(qū)(10;10')，并且其中，設(shè)置多個(gè)與所述中央源區(qū)間隔開(kāi)的漏區(qū)(D1-D4;D1, -D10')，從而在所述質(zhì)量裝置(M)偏轉(zhuǎn)的情況下能夠產(chǎn)生相應(yīng)的晶體管的差動(dòng)的操控。
6.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的微機(jī)械構(gòu)件，其中，所述質(zhì)量裝置(M)經(jīng)由一集成在所述襯底(1)中的彈簧裝置(F1、F2)與所述周邊(P)連接。
7.按照權(quán)利要求5所述的微機(jī)械構(gòu)件，其中，所述柵區(qū)(20;20')具有一中央?yún)^(qū)域(20' a)，從所述中央?yún)^(qū)域伸出多個(gè)指狀物(20' b)，其中，每個(gè)指狀物(20' b)都形成一相應(yīng)的晶體管的柵極。
8.按照權(quán)利要求7所述的微機(jī)械構(gòu)件，其中指狀物(20'b)平行延伸，并且彼此具有第一距離(P1)，并且其中，相應(yīng)的平行的晶體管溝道(Kl, -K10')具有一與所述第一距離(P1)不同的第二距離(P2)。
9.按照權(quán)利要求2所述的微機(jī)械構(gòu)件，其中，所述柵區(qū)(20;20')在第二多晶硅層(P2)中構(gòu)成，并且電聯(lián)接到所述印制電路系統(tǒng)(LBA)上。
10.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的微機(jī)械構(gòu)件，其中，在所述漏區(qū)(D1-D4;Dl, -D10')和/或所述源區(qū)(10 ；10/ )和/或所述溝道區(qū)(K1-K4)上設(shè)置另一絕緣層⑵。
11.用于制造微電子構(gòu)件的方法，具有下列步驟:提供一半導(dǎo)體襯底(1 ;la)，其具有正面(0)和背面(R)；在所述襯底(1)的正面(0)上形成一能彈性偏轉(zhuǎn)的質(zhì)量裝置(M)；形成至少一個(gè)設(shè)置在所述質(zhì)量裝置(M)中或上的源區(qū)(10 ;10')；形成至少一個(gè)設(shè)置在所述質(zhì)量裝置(M)中或上的漏區(qū)(D1-D4;D1, -D10');以及形成一在所述源區(qū)(10 ;10')和所述漏區(qū)(D1-D4;D1' -D10/ )上面懸掛在一印制電路系統(tǒng)(LBA)上的柵區(qū)(20 ;20')，所述柵區(qū)通過(guò)一間隙(100)與所述質(zhì)量裝置(M)間隔開(kāi);其中，所述印制電路系統(tǒng)(LBA)這樣地在所述襯底(1)的正面(0)上錨固在所述質(zhì)量裝置(M)的周邊⑵中，使得在所述質(zhì)量裝置(M)偏轉(zhuǎn)時(shí)，所述柵區(qū)(20 ；20)保持固定。
12.按照權(quán)利要求11所述的方法，其中，為了形成所述質(zhì)量裝置(M)，在所述襯底(1)中形成一空洞(K)，接著，在正面(0)上沉積一外延層(la)，并且之后將所述源區(qū)(10;10')和所述漏區(qū)(D1-D4;D1' -D10/ )摻雜到所述正面(0)中。
13.按照權(quán)利要求11或12所述的方法，其中，在如下區(qū)域中沉積出犧牲層(P1、P2)，所述區(qū)域被成為能偏轉(zhuǎn)的并且在形成所述印制電路系統(tǒng)(LBA)之后在一最上面的印制電路平面(LB4)中形成一腐蝕柵(G1-G4)，由此在所述印制電路系統(tǒng)(LBA)中形成孔(L1-L4)，通過(guò)所述孔至少部分地去除所述犧牲層(P1、P2)，從而使得所述區(qū)域成為能偏轉(zhuǎn)的。
14.按照權(quán)利要求13所述的方法，其中，去除所述犧牲層(P1、P2)之后通過(guò)所述孔(L1-14)腐蝕所述襯底， 以便形成一彈簧裝置(F1、F2)，經(jīng)由所述彈簧裝置使所述質(zhì)量裝置(M)能彈性偏轉(zhuǎn)。
【文檔編號(hào)】B81B7/00GK103663359SQ201310583569
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月24日
【發(fā)明者】C·舍林, A·法伊 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司