二活動電極結(jié)構(gòu)14中的第一支撐結(jié)構(gòu)13b和第二支撐結(jié)構(gòu)14b有 很大幾率發(fā)生不可恢復的過載斷裂，從而導致器件失效且無法恢復功能。W第一活動電極 結(jié)構(gòu)13做示范性說明，當器件正常工作時，第一電極結(jié)構(gòu)13a會沿X軸方向做水平運動產(chǎn) 生一定位移量，而第一支撐結(jié)構(gòu)13b則固定連接在第一半導體襯底11表面并為第一電極結(jié) 構(gòu)13a提供回復力，驅(qū)使其回到初始位置，所述位移量越大則需要的回復力也越大。當?shù)谝?電極結(jié)構(gòu)13a的位移量達到某個臨界值時，產(chǎn)生的回復力將超過第一支撐結(jié)構(gòu)13b能夠提 供的極限，使得第一支撐結(jié)構(gòu)13b有很大的幾率發(fā)生過載斷裂，導致第一活動電極結(jié)構(gòu)13 完全失效。因此當器件處于某些特殊情況下時，活動電極結(jié)構(gòu)會有很大的幾率失效且無法 恢復功能。
[0043] 為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種微機電系統(tǒng)的形成方法實施例，通過在形成 活動電極結(jié)構(gòu)之后，在其外圍分布形成若干限制結(jié)構(gòu)，限制了活動電極結(jié)構(gòu)中電極結(jié)構(gòu)的 最大活動距離，避免了支撐結(jié)構(gòu)由于過載而斷裂W及由此帶來的活動電極結(jié)構(gòu)不可恢復的 損傷，從而降低了微機電系統(tǒng)器件的失效幾率，延長器件的使用壽命。
[0044] 為使本方法的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本方法 的【具體實施方式】做詳細的說明。在詳述本發(fā)明實施例時，為便于說明，示意圖會不依一般比 例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明的保護范圍。此外，在實 際制作中應(yīng)包含長度、寬度及深度的H維空間尺寸。
[0045] 參考圖2,提供第一半導體襯底101。
[0046] 其中，所述第一半導體襯底101為N型襯底、P型襯底或者SOI襯底，所述第一半 導體襯底101內(nèi)還可W形成有MOS管、無源器件、有源器件等。
[0047] 需要說明的是，所述第一半導體襯底101內(nèi)形成有驅(qū)動電路102,所述驅(qū)動電路 102為后續(xù)的活動電極結(jié)構(gòu)提供電信號并接收活動電極結(jié)構(gòu)的反饋信號。
[0048] 參考圖3,形成位于第一半導體襯底101表面的犧牲層105。
[0049] 所述犧牲層105材料為無定形碳，厚度為說){煙朵~80說)A，所述犧牲層的作用為 在后續(xù)工藝中被去除從而暴露活動電極結(jié)構(gòu)和限制結(jié)構(gòu)。
[0050] 在本實施例中，所述犧牲層105為多層堆疊結(jié)構(gòu)。
[0051] 請依舊參考圖3,形成貫穿所述犧牲層105的活動電極結(jié)構(gòu)，所述活動電極結(jié)構(gòu)包 括位于第一半導體襯底101表面的支撐結(jié)構(gòu)和位于支撐結(jié)構(gòu)上的電極結(jié)構(gòu)。
[0052] 所述活動電極結(jié)構(gòu)與第一半導體襯底101電連接，在本實施例中，活動電極結(jié)構(gòu) 與第一半導體襯底101內(nèi)的驅(qū)動電路102電連接。
[0053] 當所述活動電極結(jié)構(gòu)通過驅(qū)動電路102被施加一定電壓時，所述活動電極結(jié)構(gòu)中 的電極結(jié)構(gòu)沿X軸方向在預(yù)定頻率下移動，所述支撐結(jié)構(gòu)適于對電極結(jié)構(gòu)的移動支撐并提 供回復力。
[0054] 在本實施例中，所述活動電極結(jié)構(gòu)包括第一活動電極結(jié)構(gòu)103和第二活動電極 結(jié)構(gòu)104,所述第一活動電極結(jié)構(gòu)103包括位于第一半導體襯底101表面的第一支撐結(jié)構(gòu) 103b和位于第一支撐結(jié)構(gòu)103b上的第一電極結(jié)構(gòu)103a，所述第二活動電極結(jié)構(gòu)104包括 位于第一半導體襯底101表面的第二支撐結(jié)構(gòu)104b和位于第二支撐結(jié)構(gòu)104b上的第二電 極結(jié)構(gòu)1〇4曰。
[0055] 所述第一活動電極結(jié)構(gòu)103和第二活動電極結(jié)構(gòu)104還構(gòu)成電容，通過電容值的 變化可W判斷器件的工作狀態(tài)。
[0056] 第一活動電極結(jié)構(gòu)103和第二活動電極結(jié)構(gòu)104的間隙距離為d，d的范圍為 2000A~2500A。
[0057] 在本實施例中，所述犧牲層105和所述活動電極結(jié)構(gòu)的具體形成步驟請參考圖4 至圖7。
[0058] 請參考圖4,在第一半導體襯底101表面形成第一犧牲層105a。
[0059] 所述第一犧牲層105a的材料為無定形碳，厚度為3:0腑蓋-40撕茲，形成工藝為化 學氣相沉積或者物理氣相沉積，所述第一犧牲層105a的作用為在后續(xù)工藝中被去除從而 暴露活動電極結(jié)構(gòu)和限制結(jié)構(gòu)。
[0060] 請參考圖5,在所述第一犧牲層105a內(nèi)形成第一支撐結(jié)構(gòu)103b和第二支撐結(jié)構(gòu) 104b，且第一支撐結(jié)構(gòu)103b和第二支撐結(jié)構(gòu)104b與驅(qū)動電路102電連接。
[0061] 第一支撐結(jié)構(gòu)103b和第二支撐結(jié)構(gòu)104b的材料都為娃、錯或者錯娃，形成工藝為 物理氣相沉積或者化學氣相沉積。
[0062] 第一支撐結(jié)構(gòu)103b和第二支撐結(jié)構(gòu)104b的厚度與第一犧牲層105a厚度相等為 3000A~4000A，它們的作用是為后續(xù)形成的第一電極結(jié)構(gòu)和第二電極結(jié)構(gòu)提供支撐，并 且在第一電極結(jié)構(gòu)和第二電極結(jié)構(gòu)移動時為其提供回復力。
[0063] 所述形成第一支撐結(jié)構(gòu)103b和第二支撐結(jié)構(gòu)104b的步驟包括；在所述第一犧牲 層105a內(nèi)形成第一支撐結(jié)構(gòu)溝槽和第二支撐結(jié)構(gòu)溝槽，填充滿所述第一支撐結(jié)構(gòu)溝槽和 第二支撐結(jié)構(gòu)溝槽并形成第一支撐結(jié)構(gòu)103b和第二支撐結(jié)構(gòu)104b。
[0064] 所述形成第一支撐結(jié)構(gòu)溝槽和第二支撐結(jié)構(gòu)溝槽的工藝為干法刻蝕，作為一個實 施例，所述干法刻蝕的刻蝕氣體包含CF4、CHFs、CH2F2、C&F、SFe、NFs、CI2、S〇2、〇2、成、Ar和He 中一種或幾種，刻蝕氣體的流量為50標況毫升每分~500標況毫升每分，偏壓為IOOV~ 600V，功率為IOOW~600W，溫度為30°C~70°C。
[0065] 請參考圖6,在所述第一犧牲層105a表面形成覆蓋所述第一支撐結(jié)構(gòu)103b和第二 支撐結(jié)構(gòu)104b的第二犧牲層10化。
[0066] 所述第二犧牲層10化的材料為無定形碳，厚度為3000A~4000A，形成工藝為化 學氣相沉積、物理氣相沉積或者原子層沉積，所述第二犧牲層10化的作用也是為了在后續(xù) 工藝中被去除從而暴露活動電極結(jié)構(gòu)和限制結(jié)構(gòu)。
[0067] 請參考圖7,在所述第二犧牲層10化內(nèi)形成第一電極結(jié)構(gòu)103a和第二電極結(jié)構(gòu) 104a。
[006引第一電極結(jié)構(gòu)103a和第二電極結(jié)構(gòu)104a與第二犧牲層10化頂面齊平。
[0069] 第一電極結(jié)構(gòu)103a和第二電極結(jié)構(gòu)104a的材料都為娃、錯或者錯娃，形成工藝為 物理氣相沉積、化學氣相沉積或者原子層沉積。第一電極結(jié)構(gòu)103a和第二電極結(jié)構(gòu)104a 的厚度與第二犧牲層10化厚度相等為300QA~4OOOA.P
[0070] 所述形成第一電極結(jié)構(gòu)103a和第二電極結(jié)構(gòu)104a的步驟包括；在所述第二犧牲 層10化內(nèi)形成第一電極結(jié)構(gòu)溝槽和第二電極結(jié)構(gòu)溝槽，填充滿所述第一電極結(jié)構(gòu)溝槽和 第二電極結(jié)構(gòu)溝槽并形成第一電極結(jié)構(gòu)103a和第二電極結(jié)構(gòu)104曰。
[0071] 第一電極結(jié)構(gòu)103a和第二電極結(jié)構(gòu)104a的剖面寬度分別大于第一支撐結(jié)構(gòu)103b 和第二支撐結(jié)構(gòu)104b的剖面寬度。同時，第一電極結(jié)構(gòu)103a和第二電極結(jié)構(gòu)104a沿平行 于第一半導體襯底101表面方向的面積分別大于第一支撐結(jié)構(gòu)103b和第二支撐結(jié)構(gòu)104b 沿平行于第一半導體襯底101表面方向的面積。
[0072] 所述形成第一電極結(jié)構(gòu)溝槽和第二電極結(jié)構(gòu)溝槽的工藝為干法刻蝕，作為一個實 施例，所述干法刻蝕的刻蝕氣體包含CF4、CHFs、CH2F2、C&F、SFe、NFs、CI2、S〇2、〇2、成、Ar和He 中一種或幾種，刻蝕氣體的流量為50標況毫升每分~500標況毫升每分，偏壓為IOOV~ 600V，功率為IOOW~600W，溫度為30°C~70°C。
[0073] 參考圖8,形成位于犧牲層105內(nèi)且位于第一半導體襯底101表面的限制結(jié)構(gòu) 106。
[0074] 所述限制結(jié)構(gòu)的數(shù)目至少為2個，且至少沿活動電極結(jié)構(gòu)的活動方向分布于活動 電極結(jié)構(gòu)兩側(cè)。參考圖8,在本實施例中，W限制結(jié)構(gòu)106的數(shù)目2個且沿X軸方向分布于 第一活動電極結(jié)構(gòu)103及第二活動電極結(jié)構(gòu)104組成的活動電極結(jié)構(gòu)外圍為例做示范性說 明。
[00巧]所述限制結(jié)構(gòu)106的材料為絕緣材料氧化娃、氮化娃、氮氧化娃或者碳氧化娃，形 成工藝為物理氣相沉積、化學氣相沉積或者原子層沉積。
[0076] 限制結(jié)構(gòu)106剖面形狀的頂部尺寸可W大于、小于或者等于底部尺寸。作為一個 實施例，限制結(jié)構(gòu)106的剖面形狀可W為矩形、頂部尺寸大于底部尺寸的梯形或者頂部尺 寸小于底部尺寸的梯形等。
[0077] 限制結(jié)構(gòu)106與第一活動電極結(jié)構(gòu)103和第二活動電極結(jié)構(gòu)104的間隙距離為S， S的范圍為20說)泉~沸00A。
[0078] 所述限制結(jié)構(gòu)106的作用為限制第一活動電極結(jié)構(gòu)103及第二活動電極結(jié)構(gòu)104 沿X軸方向的最大活動距離，保護第一支撐結(jié)構(gòu)103b和第二支撐結(jié)構(gòu)104b不斷裂；限制 結(jié)構(gòu)106的材料為絕緣材料，在后續(xù)去除犧牲層105后，限制結(jié)構(gòu)106與第一活動電極結(jié)構(gòu) 103或者第二活動電極結(jié)構(gòu)104接觸時，