本發(fā)明的實(shí)施例涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，更具體地涉及半導(dǎo)體器件和mems器件。

背景技術(shù)：

微機(jī)電系統(tǒng)(mems)器件是一種微型器件，其尺寸通常在從小于1微米至幾毫米的范圍內(nèi)。mems器件包括感測(cè)諸如力、加速度、壓力、溫度或振動(dòng)的物理?xiàng)l件的機(jī)械元件(靜止元件和/或可移動(dòng)元件)和處理電信號(hào)的電子元件。mems器件廣泛地用于諸如汽車系統(tǒng)、慣性制導(dǎo)系統(tǒng)、家用電器、各種器件的保護(hù)系統(tǒng)、以及許多其他工業(yè)、科學(xué)、和工程系統(tǒng)的應(yīng)用中。此外，mems應(yīng)用延伸至諸如可移動(dòng)反光鏡的光學(xué)應(yīng)用和諸如射頻(rf)開關(guān)的rf應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：襯底；第一結(jié)構(gòu)，位于所述襯底上方，所述第一結(jié)構(gòu)具有第一部分和第二部分；第二結(jié)構(gòu)，位于所述襯底上方，所述第二結(jié)構(gòu)具有從所述第二結(jié)構(gòu)的邊緣突出并且朝向所述第一結(jié)構(gòu)的第一部分延伸的第一突起；以及第三結(jié)構(gòu)，位于所述襯底上方并且由所述第二結(jié)構(gòu)支撐，所述第三結(jié)構(gòu)具有從所述第三結(jié)構(gòu)的邊緣突出并且朝向所述第一結(jié)構(gòu)的第二部分延伸的第二突起，其中，所述第一突起和所述第一部分之間的第一間隙小于所述第二突起和所述第二部分之間的第二間隙。

本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：襯底；第一結(jié)構(gòu)，位于所述襯底上方，所述第一結(jié)構(gòu)具有第一部分和第二部分；第二結(jié)構(gòu)，位于所述襯底上方；第三結(jié)構(gòu)，位于所述襯底上方并且由所述第二結(jié)構(gòu)支撐；第一突起，從所述第二結(jié)構(gòu)的邊緣突出并且朝向所述第一結(jié)構(gòu)的第一部分延伸；以及第二突起，從所述第一結(jié)構(gòu)的第二部分的邊緣突出并且朝向所述第三結(jié)構(gòu)延伸，其中，所述第一突起和所述第一部分之間的第一間隙小于所述第二突起和所述第三結(jié)構(gòu)之間的第二間隙。

本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種微機(jī)電系統(tǒng)(mems)器件，包括：襯底；靜止結(jié)構(gòu)，位于所述襯底上方，并且所述靜止結(jié)構(gòu)具有第一邊緣；回彈結(jié)構(gòu)，位于所述襯底上方，所述回彈結(jié)構(gòu)具有面向所述靜止結(jié)構(gòu)的第一邊緣并且與所述靜止結(jié)構(gòu)的第一邊緣間隔開的第二邊緣；質(zhì)量塊，位于所述襯底上方并且由所述回彈結(jié)構(gòu)支撐，所述質(zhì)量塊具有面向所述靜止結(jié)構(gòu)的第一邊緣并且與所述靜止結(jié)構(gòu)的第一邊緣間隔開的第三邊緣，其中，所述回彈結(jié)構(gòu)配置為允許所述質(zhì)量塊在一方向上朝向或遠(yuǎn)離所述靜止結(jié)構(gòu)移動(dòng)；以及第一凸塊和第二凸塊，分別介于所述第一邊緣和所述第二邊緣之間和介于所述第一邊緣和所述第三邊緣之間，其中，所述第一凸塊和所述第二凸塊鄰近布置，從而當(dāng)所述微機(jī)電系統(tǒng)器件在所述方向上經(jīng)歷力時(shí)，在所述第二凸塊接觸所述第一邊緣和所述第三邊緣兩者之前，所述第一凸塊接觸所述第一邊緣和所述第二邊緣兩者。

附圖說明

當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，根據(jù)下面詳細(xì)的描述可以更好地理解本發(fā)明的實(shí)施例。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，對(duì)各種部件沒有按比例繪制。實(shí)際上，為了清楚的討論，各種部件的尺寸可以被任意增大或縮小。

圖1是器件的一些實(shí)施例的示意性頂視圖。

圖1a是圖1中的區(qū)域a的一些實(shí)施例的放大的示意性頂視圖。

圖1b是對(duì)應(yīng)于圖1a的器件的一些實(shí)施例的示意性截面圖。

圖2是器件經(jīng)受最大力容限內(nèi)的力的一些實(shí)施例的示意圖。

圖3是器件經(jīng)受超過最大力容限的第一力的一些實(shí)施例的示意圖。

圖4是器件經(jīng)受超過最大力容限的第二力的一些實(shí)施例的示意圖。

圖5是器件的一些實(shí)施例的示意性截面圖。

圖6是器件的一些實(shí)施例的示意性截面圖。

圖7是器件的一些實(shí)施例的示意性截面圖。

具體實(shí)施方式

以下公開內(nèi)容提供了許多用于實(shí)現(xiàn)所提供主題的不同特征的不同實(shí)施例或?qū)嵗Ｏ旅婷枋隽私M件和布置的具體實(shí)例以簡(jiǎn)化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅僅是實(shí)例，而不旨在限制本發(fā)明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件形成為直接接觸的實(shí)施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之間可以形成額外的部件，從而使得第一部件和第二部件可以不直接接觸的實(shí)施例。此外，本發(fā)明可在各個(gè)實(shí)例中重復(fù)參考標(biāo)號(hào)和/或字母。該重復(fù)是為了簡(jiǎn)單和清楚的目的，并且其本身不指示所討論的各個(gè)實(shí)施例和/或配置之間的關(guān)系。

而且，為便于描述，在此可以使用諸如“在…下方”、“在…下面”、“下部”、“在…上面”、“上部”等的空間相對(duì)術(shù)語，以便于描述如圖所示的一個(gè)元件或部件與另一元件或部件的關(guān)系。除了圖中所示的方位外，空間相對(duì)術(shù)語旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。裝置可以以其他方式定向(旋轉(zhuǎn)90度或在其他方位上)，而在此使用的空間相對(duì)描述符可以同樣地作相應(yīng)的解釋。

在本發(fā)明中，提供了一種包括懸置的可移動(dòng)結(jié)構(gòu)和回彈結(jié)構(gòu)(resilientstructure)的器件。可移動(dòng)結(jié)構(gòu)從例如具有諸如空氣間隔的間隔的襯底懸置?；貜椊Y(jié)構(gòu)是柔性/彈性結(jié)構(gòu)，其允許延伸、壓縮、變形或擺動(dòng)至一定程度?；貜椊Y(jié)構(gòu)的端部中的一個(gè)固定至例如襯底的物體，同時(shí)另一端部以當(dāng)器件經(jīng)歷力、加速度、減速度、振動(dòng)、撞擊等時(shí)，懸置的可移動(dòng)結(jié)構(gòu)能夠移動(dòng)、擺動(dòng)或旋轉(zhuǎn)的方式在結(jié)構(gòu)上連接至懸置的可移動(dòng)結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明中，該器件包括，但不限制于，諸如運(yùn)動(dòng)傳感器器件、加速計(jì)器件、或陀螺儀器件的微機(jī)電系統(tǒng)(mems)器件。懸置的可移動(dòng)結(jié)構(gòu)可包括質(zhì)量塊、隔膜、或任何其它可移動(dòng)結(jié)構(gòu)。回彈結(jié)構(gòu)可包括彈簧、或具有回彈性的任何其它回彈結(jié)構(gòu)。

如本文中使用的，“襯底”指的是在其上形成各種層和結(jié)構(gòu)的基材料。在一些實(shí)施例中，襯底包括諸如塊狀半導(dǎo)體襯底的半導(dǎo)體襯底。舉例說明，塊狀半導(dǎo)體襯底包括：諸如硅或鍺的元素半導(dǎo)體；諸如硅鍺、碳化硅、砷化鎵、磷化鎵、磷化銦、或砷化銦的化合物半導(dǎo)體；或它們的組合。在一些實(shí)施例中，襯底包括多層襯底，諸如包括底部半導(dǎo)體層、埋氧層(box)和頂部半導(dǎo)體層的絕緣體上硅(soi)襯底。在又一些實(shí)施例中，襯底包括諸如玻璃襯底的絕緣襯底、導(dǎo)電襯底、或任何其它合適的襯底。在一些實(shí)施例中，襯底是摻雜的半導(dǎo)體襯底。

如本文中使用的，“懸置”指的是在另一結(jié)構(gòu)之上設(shè)置的且與另一結(jié)構(gòu)間隔開的結(jié)構(gòu)，從而允許結(jié)構(gòu)能夠相對(duì)于另一結(jié)構(gòu)在至少一個(gè)方向上移動(dòng)。

如本文中使用的，“可移動(dòng)結(jié)構(gòu)”指的是在襯底或襯底的部分上方形成的結(jié)構(gòu)，其中，可移動(dòng)結(jié)構(gòu)的一些部分直接或間接地耦合至回彈結(jié)構(gòu)，并且可移動(dòng)結(jié)構(gòu)的一些部分懸置在襯底或襯底的一些部分上方，它們之間具有間隔。因此，當(dāng)經(jīng)歷力、加速度、減速度、振動(dòng)、撞擊等時(shí)，可移動(dòng)結(jié)構(gòu)能夠移動(dòng)或擺動(dòng)。在一些實(shí)施例中，可移動(dòng)結(jié)構(gòu)是導(dǎo)電的。在一些實(shí)施例中，可移動(dòng)結(jié)構(gòu)覆蓋有導(dǎo)電層。在一些實(shí)施例中，可移動(dòng)結(jié)構(gòu)不導(dǎo)電。

如本文中使用的，“回彈結(jié)構(gòu)”指的是在襯底或襯底的部分上方形成的結(jié)構(gòu)，其中，回彈結(jié)構(gòu)的一些部分固定在襯底或其它固定的結(jié)構(gòu)上，并且回彈結(jié)構(gòu)的一些部分直接地或間接地耦合至可移動(dòng)結(jié)構(gòu)?；貜椊Y(jié)構(gòu)是柔性/彈性結(jié)構(gòu)，其允許延伸、壓縮、或變形至一定程度。在一些實(shí)施例中，回彈結(jié)構(gòu)具有允許回彈結(jié)構(gòu)延伸或壓縮的纏繞(winding)圖案。在一些實(shí)施例中，可移動(dòng)結(jié)構(gòu)具有的質(zhì)量大于回彈結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，并且因此當(dāng)經(jīng)歷力、加速度、減速度、振動(dòng)、撞擊等時(shí)，由于慣性效應(yīng)，可移動(dòng)結(jié)構(gòu)能夠移動(dòng)或擺動(dòng)。在一些實(shí)施例中，彈性結(jié)構(gòu)是導(dǎo)電的。在一些實(shí)施例中，彈性結(jié)構(gòu)覆蓋有導(dǎo)電層。在一些實(shí)施例中，回彈結(jié)構(gòu)不導(dǎo)電。

如本文中使用的，“靜止結(jié)構(gòu)”或“固定的結(jié)構(gòu)”指的是當(dāng)經(jīng)歷力、加速度、減速度、振動(dòng)、撞擊等時(shí)，相對(duì)于可移動(dòng)結(jié)構(gòu)和回彈結(jié)構(gòu)不動(dòng)的結(jié)構(gòu)。靜止結(jié)構(gòu)或固定的結(jié)構(gòu)可以直接或間接地形成在襯底或襯底的一部分上。在一些實(shí)施例中，靜止結(jié)構(gòu)是導(dǎo)電的。在一些實(shí)施例中，靜止結(jié)構(gòu)覆蓋有導(dǎo)電層。在一些實(shí)施例中，靜止結(jié)構(gòu)不導(dǎo)電。

如本文中使用的，“整體地形成”指的是由同一材料形成且同時(shí)地形成的兩個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)。舉例說明，通過相同的光刻形成兩個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)。

如本文中使用的，“突起”是從另一結(jié)構(gòu)的周邊或邊緣突出的結(jié)構(gòu)。突出可以是由與結(jié)構(gòu)相同或不同的材料形成，突起從該結(jié)構(gòu)突出。

如本文中使用的，“凸塊”是配置為減小撞擊中的損壞且避免不期望的粘合的緩沖件的結(jié)構(gòu)。

圖1是器件的一些實(shí)施例的示意性頂視圖。圖1a是圖1中的區(qū)域a的一些實(shí)施例的放大的示意性頂視圖。圖1b是對(duì)應(yīng)于圖1a的器件的一些實(shí)施例的示意性截面圖。在一些實(shí)施例中，器件100是mems器件。舉例說明，mems器件包括能夠感測(cè)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)傳感器器件、能夠感測(cè)加速度或減速度的加速計(jì)器件、能夠感測(cè)角速度的陀螺儀器件、或具有可移動(dòng)結(jié)構(gòu)的任何其它器件。在一些實(shí)施例中，該器件是能夠在平面中的一個(gè)單一方向(例如，y方向)上感測(cè)運(yùn)動(dòng)、加速度或角速度的單軸mems器件。在一些其它實(shí)施例中，該器件是能夠在平面中的兩個(gè)方向(例如，x、y方向)上感測(cè)運(yùn)動(dòng)、加速度或角速度的雙軸mems器件。在又一其它實(shí)施例中，該器件是能夠在三個(gè)方向(例如，x、y、z方向)上感測(cè)運(yùn)動(dòng)、加速度或角速度的三軸mems器件。

器件100包括襯底10、第一結(jié)構(gòu)12、第二結(jié)構(gòu)14、第三結(jié)構(gòu)16、第一突起18和第二突起20。第一結(jié)構(gòu)12設(shè)置在襯底10上方。在一些實(shí)施例中，第一結(jié)構(gòu)12是在襯底10上固定的靜止結(jié)構(gòu)。例如，第一結(jié)構(gòu)12可以是器件100的固定框架。在一些實(shí)施例中,第一結(jié)構(gòu)12是襯底10的一部分，即，襯底10和第一結(jié)構(gòu)12可以由同一材料形成且整體地形成。在一些可選的實(shí)施例中，第一結(jié)構(gòu)12安裝在具有諸如絕緣層或粘合層的另一中間結(jié)構(gòu)的襯底10上。第一結(jié)構(gòu)12具有面向第二結(jié)構(gòu)14和第三結(jié)構(gòu)16的第一邊緣12e。第一結(jié)構(gòu)12包括第一部分121和第二部分122。在一些實(shí)施例中，第一部分121和第二部分122彼此連接。在一些可選實(shí)施例中，第一部分121和第二部分122彼此斷開。

第二結(jié)構(gòu)14設(shè)置在襯底10上方。在一些實(shí)施例中，第二結(jié)構(gòu)14是回彈結(jié)構(gòu)。回彈結(jié)構(gòu)是柔性結(jié)構(gòu)或彈性結(jié)構(gòu)，其允許延伸、壓縮或變形至一定程度。舉例說明，第二結(jié)構(gòu)14是彈簧。第二結(jié)構(gòu)14具有直接或間接耦合至諸如襯底10的一部分或第一結(jié)構(gòu)12的一部分的固定結(jié)構(gòu)的固定端部。第二結(jié)構(gòu)14具有耦合至第三結(jié)構(gòu)16的可以移動(dòng)端部。在一些實(shí)施例中，第二結(jié)構(gòu)14是襯底10的一部分，即，襯底10和第二結(jié)構(gòu)14可以由同一材料形成且整體地形成。第二結(jié)構(gòu)14具有面向第一結(jié)構(gòu)12的第一邊緣12e且與第一結(jié)構(gòu)12的第一邊緣12e間隔開的第二邊緣14e。具體地，第二邊緣14e面向第一部分121的第一邊緣12e，且第二邊緣14e和第一邊緣12e間隔有第一距離d1。

第三結(jié)構(gòu)16設(shè)置在襯底10上方。在一些實(shí)施例中，第三結(jié)構(gòu)16是具有比第二結(jié)構(gòu)14的質(zhì)量大的質(zhì)量的慣性結(jié)構(gòu)。舉例說明，第三結(jié)構(gòu)16是質(zhì)量塊。第三結(jié)構(gòu)16由第二結(jié)構(gòu)14支撐。在一些實(shí)施例中，第三結(jié)構(gòu)16的一個(gè)端部耦合至第二結(jié)構(gòu)14的可移動(dòng)端部。在一些實(shí)施例中，第三結(jié)構(gòu)16的兩個(gè)或多個(gè)端部耦合至相應(yīng)第二結(jié)構(gòu)14的可移動(dòng)端部。當(dāng)器件100經(jīng)歷力、加速度、減速度、振動(dòng)、撞擊等時(shí)，由于慣性效應(yīng)，第三結(jié)構(gòu)16能夠移動(dòng)或擺動(dòng)。在一些實(shí)施例中，第三結(jié)構(gòu)16是襯底10的一部分，即，襯底10和第三結(jié)構(gòu)16可以由同一材料形成且整體地形成。第三結(jié)構(gòu)16具有面向第一結(jié)構(gòu)12的第一邊緣12e且與第一結(jié)構(gòu)12的第一邊緣12e間隔開的第三邊緣16e。具體地，第三邊緣16e面向第一結(jié)構(gòu)12的第一邊緣12e，且第三邊緣16e和第一邊緣12e間隔有第二距離d2。

在第一結(jié)構(gòu)12的第一部分121的第一邊緣12e和第二結(jié)構(gòu)14的第二邊緣14e之間設(shè)置第一突起18。第一間隙g1介于第一突起18和第一部分121的第一邊緣12e之間。第一突起18又稱為第一凸塊。在一些實(shí)施例中，第一突起18從第二邊緣14e突出，并且朝向第一部分121的第一邊緣12e延伸。在一些實(shí)施例中，第一突起18是第二結(jié)構(gòu)14的一部分且與第二結(jié)構(gòu)14整體地形成。第一突起18具有第一厚度t1。在第一結(jié)構(gòu)12的第二部分122的第一邊緣12e和第三結(jié)構(gòu)16的第三邊緣16e之間設(shè)置第二突起20。第二間隙g2介于第二突起20和第二部分122的第一邊緣12e之間。第二突起20又稱為第二凸塊。在一些實(shí)施例中，第二突起20從第三邊緣16e突出，并且朝向第二部分122的第一邊緣12e延伸。第二突起20是第三結(jié)構(gòu)16的一部分且與第三結(jié)構(gòu)16整體地形成。第二突起20具有第二厚度t2。

在一些實(shí)施例中，第一突起18比第二突起20更靠近第一邊緣12e，即，第一間隙g1小于第二間隙g2。舉例說明，第一距離d1基本上等于第二距離d2，而第一厚度t1大于第二厚度t2。在一些實(shí)施例中，第一距離d1的范圍是從約2微米至約3微米。第一厚度t1和第二厚度t2之間的差為約0.5微米。結(jié)果，第一突起18比第二突起20更靠近第一邊緣12e?？苫诟鞣N考慮因素修改第一間隙g1和第二間隙g2的比率。

當(dāng)器件100不經(jīng)歷沖擊或力時(shí)，第二結(jié)構(gòu)14和第三結(jié)構(gòu)16將在它們?cè)嘉恢弥卸鴽]有移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。當(dāng)器件100經(jīng)歷沖擊或力時(shí)，第二結(jié)構(gòu)14和第三結(jié)構(gòu)16將移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)，并且第一突起18和第二突起20配置為阻擋件。在一些實(shí)施例中，第一突起18配置為軟阻擋件，因?yàn)槠漶詈现潦腔貜椀那铱蓧嚎s的第二結(jié)構(gòu)14。第二突起20配置為硬阻擋件，因?yàn)槠漶詈现僚c第二結(jié)構(gòu)14相比回彈較弱且不易壓縮的第三結(jié)構(gòu)16。第一突起18和第二突起20以鄰近的方式布置，因此，當(dāng)器件100經(jīng)歷巨大沖擊時(shí)，在第二突起20觸到第一結(jié)構(gòu)12之前，第一突起18觸到第一結(jié)構(gòu)12。因此，如果需要，第一突起18用作軟阻擋件，而第二突起20用作硬阻擋件?？梢曰诟鞣N考慮因素修改第一結(jié)構(gòu)12和第二突起20的數(shù)量和位置。在下面描述中闡述第一突起18和第二突起的一些示例性操作機(jī)制。

圖2是器件經(jīng)受最大力容限內(nèi)的力的一些實(shí)施例的示意圖。如圖2所描述的，當(dāng)由于沖擊的形成，器件100在平面中的y方向上經(jīng)歷力f時(shí)，由于慣性效應(yīng)，耦合至器件的第二結(jié)構(gòu)14和第三結(jié)構(gòu)16將沿著方向y朝向第一結(jié)構(gòu)12移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。在一些實(shí)施例中，第一結(jié)構(gòu)12、第二結(jié)構(gòu)14或第三結(jié)構(gòu)16中的至少一個(gè)是導(dǎo)電的。在一些實(shí)施例中，第一結(jié)構(gòu)12是導(dǎo)電的或覆蓋有導(dǎo)電層。在一些實(shí)施例中，第二結(jié)構(gòu)14是導(dǎo)電的或覆蓋有導(dǎo)電層。在一些實(shí)施例中，第三結(jié)構(gòu)16是導(dǎo)電的或覆蓋有導(dǎo)電層。結(jié)果，由于第三結(jié)構(gòu)16和第一結(jié)構(gòu)12之間的電容變化，或第三結(jié)構(gòu)16和另一相應(yīng)的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(未示出)之間的電容變化，可以感測(cè)第三結(jié)構(gòu)16的運(yùn)動(dòng)、加速度或角速度。在力f不超過最大力容限的情況下，第二結(jié)構(gòu)14和第三結(jié)構(gòu)16將朝向第一結(jié)構(gòu)12移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)而不接觸第一結(jié)構(gòu)12，并且返回至它們的初始位置。

圖3是器件經(jīng)受超過最大力容限的第一力的一些實(shí)施例的示意圖。如圖3所描述的，當(dāng)由于另一沖擊的形成，器件100在平面中的y方向上經(jīng)歷大于最大力容限的第一力f1時(shí)，第二結(jié)構(gòu)14將朝向第一結(jié)構(gòu)12移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。由于第一突起18從第二邊緣14e突出，所以第一突起18將接觸第一邊緣12e和第二邊緣14e兩者。第一突起18配置為軟阻擋件，因?yàn)槠漶詈现粱貜椀那铱蓧嚎s的第二結(jié)構(gòu)14。因此，第一突起18配置為墊(cushion)以吸收碰撞動(dòng)量，從而避免對(duì)器件100的損壞。在這種情況下，第一突起18能夠防止短時(shí)間和高碰撞量沖擊的靜摩擦。此外，與不存在第一突起18時(shí)的第二結(jié)構(gòu)14和第一邊緣12e之間的接觸面積比較，第一突起18和第一邊緣12e之間的接觸面積更小。因此，當(dāng)接觸第一邊緣12e時(shí)，第一突起18更不容易附著于第一邊緣12e。由于第一間隙g1小于第二間隙g2，如果第一力f1不夠大時(shí)，第二突起20可能不接觸第一結(jié)構(gòu)12的第二部分122的第一邊緣12e，從而防止由于碰撞導(dǎo)致的顆粒的生成。

圖4是器件經(jīng)受超過最大力容限的第二力的一些實(shí)施例的示意圖。如圖4所描述的，當(dāng)由于又另一沖擊的形成，器件100在平面中的y方向上經(jīng)歷大于最大力容限的第二力f2時(shí)，第二結(jié)構(gòu)14將朝向第一結(jié)構(gòu)12移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)，并且因此，第一突起18將接觸第一結(jié)構(gòu)12的第一部分121的第一邊緣12e。第一突起18配置為軟阻擋件，因?yàn)槠漶詈现粱貜椀那铱蓧嚎s的第二結(jié)構(gòu)14。因此，第一突起18用作吸收碰撞動(dòng)量的墊，從而避免對(duì)器件100的損壞。第一突起18能夠防止短時(shí)間和高碰撞量沖擊的靜摩擦。此外，與不存在第一突起18時(shí)的第二結(jié)構(gòu)14和第一邊緣12e之間的接觸面積比較，第一突起18和第一邊緣12e之間的接觸面積更小。

由于第二突起20從第三邊緣16e突出，因此在第二力f2大于第一力f1的情況下，第二突起20可以接觸第一邊緣12e和第三邊緣16e兩者。第二突起20配置為硬阻擋件，因?yàn)槠漶詈现僚c第二結(jié)構(gòu)14相比回彈較弱且不易壓縮的第三結(jié)構(gòu)16。因此，第二突起20阻礙耦合至此的第三結(jié)構(gòu)16和第二結(jié)構(gòu)14進(jìn)一步朝向第一邊緣12e移動(dòng)。因此，與第一突起18相比，第二突起20更不容易附著于第一邊緣12e。因此，第二突起20能夠防止第一突起18附著于第一邊緣12e。第二突起20能夠承受較長(zhǎng)時(shí)間和高碰撞量沖擊。

本發(fā)明的器件不限制于上述實(shí)施例，并且可具有其他不同的實(shí)施例。為了簡(jiǎn)化描述和為了在本發(fā)明的實(shí)施例中的每個(gè)之間方便比較，在下面的實(shí)施例的每個(gè)中的相同的組件用相同的參考標(biāo)號(hào)標(biāo)記。為了更容易地比較實(shí)施例之間的差異，下面的描述將詳述不同實(shí)施例之間的差異點(diǎn)并且相同的特征將不再贅述。

圖5是器件的一些實(shí)施例的示意性截面圖。如圖5所描述的，器件110的第一突起18從第二邊緣14e突出，并且朝向第一部分121的第一邊緣12e延伸。器件110的第二突起20從第三邊緣16e突出，并且朝向第二部分122的第一邊緣12e延伸。在一些實(shí)施例中，第一間隙g1小于第二間隙g2，但是以不同于圖1、圖1a和圖1b的方式實(shí)現(xiàn)。舉例說明，第一距離d1小于第二距離d2，而第一厚度t1基本上等于第二厚度t2。

通過圖5中的布置，第一突起18又配置為軟阻擋件，且第二突起20又配置為硬阻擋件。當(dāng)器件110經(jīng)歷巨大沖擊時(shí)，在第二突起20觸到第三結(jié)構(gòu)16之前，第一突起18觸到第一結(jié)構(gòu)12。

圖6是器件的一些實(shí)施例的示意性截面圖。器件200包括襯底10、第一結(jié)構(gòu)12、第二結(jié)構(gòu)14、第三結(jié)構(gòu)16、第一突起18和第二突起20。如圖6所描述的，器件200和器件100之間的一個(gè)差異在于器件200的第二突起20從第一結(jié)構(gòu)12的第二部分122的第一邊緣12e突出且朝向第三結(jié)構(gòu)16延伸。第二突起20和第三結(jié)構(gòu)16的第三邊緣16e具有第二間隙g2。第一突起18從第二結(jié)構(gòu)14的第二邊緣14e突出，且朝向第一結(jié)構(gòu)12的第一部分121延伸。即，第一突起18和第二突起20設(shè)置在第一結(jié)構(gòu)12和第二結(jié)構(gòu)14/第三結(jié)構(gòu)16之間的間隔的相對(duì)兩側(cè)上。在一些實(shí)施例中，第一距離d1基本上等于第二距離d2，第一厚度t1大于第二厚度t2，以及第一間隙g1小于第二間隙g2。

在一些可選實(shí)施例中，第一突起18從第一部分121的第一邊緣12e突出且朝向第二結(jié)構(gòu)14延伸，并且第二突起20從第二部分122的第一邊緣12e突出且朝向第三結(jié)構(gòu)16延伸。

通過圖6中的布置，第一突起18又配置為軟阻擋件，且第二突起20又配置為硬阻擋件。當(dāng)器件200經(jīng)歷巨大沖擊時(shí)，在第二突起20觸到第三結(jié)構(gòu)16之前，第一突起18觸到第一結(jié)構(gòu)12。

圖7是器件的一些實(shí)施例的示意性截面圖。如圖7所描述的，器件210的第一突起18從第二邊緣14e突出，并且朝向第一部分121的第一邊緣12e延伸。器件210的第二突起20從第一結(jié)構(gòu)12的第二部分122的第一邊緣12e突出且朝向第三結(jié)構(gòu)16延伸。在一些實(shí)施例中，第一間隙g1小于第二間隙g2，但是以不同于圖6的方式實(shí)現(xiàn)。舉例說明，第一距離d1小于第二距離d2，而第一厚度t1基本上等于第二厚度t2。

通過圖7中的布置，第一突起18又配置為軟阻擋件，且第二突起20又配置為硬阻擋件。當(dāng)器件110經(jīng)歷巨大沖擊時(shí)，在第二突起20觸到第三結(jié)構(gòu)16之前，第一突起18觸到第一結(jié)構(gòu)12。

在本發(fā)明中，器件包括回彈結(jié)構(gòu)和靜止結(jié)構(gòu)之間的第一突起以及質(zhì)量塊和靜止結(jié)構(gòu)之間的第二突起。第一突起比第二突起更靠近靜止結(jié)構(gòu)。因此，當(dāng)器件經(jīng)歷沖擊時(shí)，在第二突起接觸靜止結(jié)構(gòu)之前，第一突起接觸靜止結(jié)構(gòu)。第一突起耦合至具有柔性性能的回彈結(jié)構(gòu)，并且因此能夠在碰撞中減小對(duì)器件的損壞。第二突起耦合至柔性較小的質(zhì)量塊或靜止結(jié)構(gòu)，并且因此能夠減小靜摩擦問題。

在一些實(shí)施例中，提供了一種器件。該器件包括襯底、第一結(jié)構(gòu)、第二結(jié)構(gòu)和第三結(jié)構(gòu)。第一結(jié)構(gòu)在襯底上方，且第一結(jié)構(gòu)具有第一部分和第二部分。第二結(jié)構(gòu)在襯底上方。第二結(jié)構(gòu)具有從第二結(jié)構(gòu)的邊緣突出的且朝向第一結(jié)構(gòu)的第一部分延伸的第一突起。第三結(jié)構(gòu)在襯底上方且由第二結(jié)構(gòu)支撐。第三結(jié)構(gòu)具有從第三結(jié)構(gòu)的邊緣突出的且朝向第一結(jié)構(gòu)的第二部分延伸的第二突起。第一突起和第一部分之間的第一間隙小于第二突起和第二部分之間的第二間隙。

在一些實(shí)施例中，提供了一種器件。該器件包括襯底、第一結(jié)構(gòu)、第二結(jié)構(gòu)、第三結(jié)構(gòu)、第一突起和第二突起。第一結(jié)構(gòu)在襯底上方，且第一結(jié)構(gòu)具有第一部分和第二部分。第二結(jié)構(gòu)在襯底上方。第三結(jié)構(gòu)在襯底上方且由第二結(jié)構(gòu)支撐。第一突起從第二結(jié)構(gòu)的邊緣突出，且朝向第一結(jié)構(gòu)的第一部分延伸。第二突起從第一結(jié)構(gòu)的第二部分的邊緣突出且朝向第三結(jié)構(gòu)延伸。第一突起和第一部分之間的第一間隙小于第二突起和第三結(jié)構(gòu)之間的第二間隙。

在一些實(shí)施例中，提供了一種mems器件。該mems器件包括襯底、靜止結(jié)構(gòu)、回彈結(jié)構(gòu)、質(zhì)量塊、第一凸塊和第二凸塊。靜止結(jié)構(gòu)在襯底上方，且靜止結(jié)構(gòu)具有第一邊緣。回彈結(jié)構(gòu)在襯底上方。回彈結(jié)構(gòu)具有面向靜止結(jié)構(gòu)的第一邊緣且與靜止結(jié)構(gòu)的第一邊緣間隔開的第二邊緣。質(zhì)量塊在襯底上方且由回彈結(jié)構(gòu)支撐。質(zhì)量塊具有面向靜止結(jié)構(gòu)的第一邊緣且與靜止結(jié)構(gòu)的第一邊緣間隔開的第三邊緣?；貜椊Y(jié)構(gòu)配置為允許質(zhì)量塊在一方向上朝向或遠(yuǎn)離靜止結(jié)構(gòu)移動(dòng)。第一凸塊和第二凸塊分別介于第一邊緣和第二邊緣、和介于第一邊緣和第三邊緣之間。第一凸塊和第二凸塊以鄰近的方式布置，從而當(dāng)mems器件在該方向上經(jīng)歷力時(shí)，在第二凸塊接觸第一邊緣和第三邊緣兩者之前，第一凸塊接觸第一邊緣和第二邊緣兩者。

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：襯底；第一結(jié)構(gòu)，位于所述襯底上方，所述第一結(jié)構(gòu)具有第一部分和第二部分；第二結(jié)構(gòu)，位于所述襯底上方，所述第二結(jié)構(gòu)具有從所述第二結(jié)構(gòu)的邊緣突出并且朝向所述第一結(jié)構(gòu)的第一部分延伸的第一突起；以及第三結(jié)構(gòu)，位于所述襯底上方并且由所述第二結(jié)構(gòu)支撐，所述第三結(jié)構(gòu)具有從所述第三結(jié)構(gòu)的邊緣突出并且朝向所述第一結(jié)構(gòu)的第二部分延伸的第二突起，其中，所述第一突起和所述第一部分之間的第一間隙小于所述第二突起和所述第二部分之間的第二間隙。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，所述第一結(jié)構(gòu)的第一部分和所述第二結(jié)構(gòu)的邊緣之間的第一距離等于所述第一結(jié)構(gòu)的第二部分和所述第三結(jié)構(gòu)的邊緣之間的第二距離。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，所述第一突起具有第一厚度，所述第二突起具有第二厚度，并且所述第一厚度大于所述第二厚度。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，所述第一結(jié)構(gòu)的第一部分和所述第二結(jié)構(gòu)的邊緣之間的第一距離小于所述第一結(jié)構(gòu)的第二部分和所述第三結(jié)構(gòu)的邊緣之間的第二距離。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，所述第一突起具有第一厚度，所述第二突起具有第二厚度，并且所述第一厚度等于所述第二厚度。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，所述第一突起和所述第二結(jié)構(gòu)整體地形成，并且所述第二突起和所述第三結(jié)構(gòu)整體地形成。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，所述第一結(jié)構(gòu)是靜止結(jié)構(gòu)，所述第二結(jié)構(gòu)是回彈結(jié)構(gòu)，所述第三結(jié)構(gòu)是耦合至所述回彈結(jié)構(gòu)的質(zhì)量塊，并且所述回彈結(jié)構(gòu)配置為允許所述質(zhì)量塊朝向或遠(yuǎn)離所述靜止結(jié)構(gòu)移動(dòng)。

本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：襯底；第一結(jié)構(gòu)，位于所述襯底上方，所述第一結(jié)構(gòu)具有第一部分和第二部分；第二結(jié)構(gòu)，位于所述襯底上方；第三結(jié)構(gòu)，位于所述襯底上方并且由所述第二結(jié)構(gòu)支撐；第一突起，從所述第二結(jié)構(gòu)的邊緣突出并且朝向所述第一結(jié)構(gòu)的第一部分延伸；以及第二突起，從所述第一結(jié)構(gòu)的第二部分的邊緣突出并且朝向所述第三結(jié)構(gòu)延伸，其中，所述第一突起和所述第一部分之間的第一間隙小于所述第二突起和所述第三結(jié)構(gòu)之間的第二間隙。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，所述第一結(jié)構(gòu)的第一部分和所述第二結(jié)構(gòu)的邊緣之間的第一距離等于所述第一結(jié)構(gòu)的第二部分的邊緣和所述第三結(jié)構(gòu)之間的第二距離。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，所述第一突起具有第一厚度，所述第二突起具有第二厚度，并且所述第一厚度大于所述第二厚度。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，所述第一結(jié)構(gòu)的第一部分和所述第二結(jié)構(gòu)的邊緣之間的第一距離小于所述第一結(jié)構(gòu)的第二部分的邊緣和所述第三結(jié)構(gòu)之間的第二距離。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，所述第一突起具有第一厚度，所述第二突起具有第二厚度，并且所述第一厚度等于所述第二厚度。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，所述第一突起和所述第二結(jié)構(gòu)整體地形成，并且所述第二突起和所述第一結(jié)構(gòu)整體地形成。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，所述第一結(jié)構(gòu)是靜止結(jié)構(gòu)，所述第二結(jié)構(gòu)是回彈結(jié)構(gòu)，所述第三結(jié)構(gòu)是耦合至所述回彈結(jié)構(gòu)的質(zhì)量塊，并且所述回彈結(jié)構(gòu)配置為允許所述質(zhì)量塊在一方向上朝向或遠(yuǎn)離所述靜止結(jié)構(gòu)移動(dòng)。

本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種微機(jī)電系統(tǒng)(mems)器件，包括：襯底；靜止結(jié)構(gòu)，位于所述襯底上方，并且所述靜止結(jié)構(gòu)具有第一邊緣；回彈結(jié)構(gòu)，位于所述襯底上方，所述回彈結(jié)構(gòu)具有面向所述靜止結(jié)構(gòu)的第一邊緣并且與所述靜止結(jié)構(gòu)的第一邊緣間隔開的第二邊緣；質(zhì)量塊，位于所述襯底上方并且由所述回彈結(jié)構(gòu)支撐，所述質(zhì)量塊具有面向所述靜止結(jié)構(gòu)的第一邊緣并且與所述靜止結(jié)構(gòu)的第一邊緣間隔開的第三邊緣，其中，所述回彈結(jié)構(gòu)配置為允許所述質(zhì)量塊在一方向上朝向或遠(yuǎn)離所述靜止結(jié)構(gòu)移動(dòng)；以及第一凸塊和第二凸塊，分別介于所述第一邊緣和所述第二邊緣之間和介于所述第一邊緣和所述第三邊緣之間，其中，所述第一凸塊和所述第二凸塊鄰近布置，從而當(dāng)所述微機(jī)電系統(tǒng)器件在所述方向上經(jīng)歷力時(shí)，在所述第二凸塊接觸所述第一邊緣和所述第三邊緣兩者之前，所述第一凸塊接觸所述第一邊緣和所述第二邊緣兩者。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，所述第一凸塊具有第一厚度，所述第二凸塊具有第二厚度，并且所述第一厚度大于所述第二厚度。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，所述第一邊緣和所述第二邊緣之間的第一距離小于所述第一邊緣和所述第三邊緣之間的第二距離。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，所述第一凸塊設(shè)置在所述回彈結(jié)構(gòu)的第二邊緣上。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，所述第二凸塊設(shè)置在所述質(zhì)量塊的第三邊緣上。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，所述第二凸塊設(shè)置在所述靜止結(jié)構(gòu)的第一邊緣上。

上面概述了若干實(shí)施例的部件、使得本領(lǐng)域技術(shù)人員可以更好地理解本發(fā)明的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，他們可以容易地使用本發(fā)明作為基礎(chǔ)來設(shè)計(jì)或修改用于實(shí)現(xiàn)與在此所介紹實(shí)施例相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)勢(shì)的其他工藝和結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該意識(shí)到，這種等同構(gòu)造并不背離本發(fā)明的精神和范圍、并且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，在此他們可以做出多種變化、替換以及改變。