專利名稱：構建到半導體集成電路中的電器件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種構建到半導體集成電路中的電器件及其制造方法。
背景技術：
由于微機電系統(tǒng)(MEMS)是具有可動部的功能元件，所以MEMS需要腔體來作為可動部的操作空間，并且該腔體被氣密密封，以便防止外部空氣侵入以及保護功能元件。通過在基底上蝕刻犧牲膜形成腔體，在腔體中氣密密封功能元件，這已經是公知常識了。就在JP 2006-7459中公開的功能元件而言，硅基底上的功能元件被犧牲膜覆蓋， 并且形成在犧牲膜上具有開口的抗蝕劑膜。通過該開口蝕刻犧牲膜，通過犧牲膜形成該腔體，并且將功能元件容納在該腔體中。此后，由于在犧牲膜上形成氮化硅膜，所以該開口被密封，然后氣密密封該腔體的內部。然而，在JP 2006-7459中公開的技術中，由于氮化硅膜對硅基底具有強壓縮力， 所以用于形成腔體的抗蝕劑膜發(fā)生形變，并且腔體隨時間推移而發(fā)生形變。通過讓用于密封開口的氮化硅膜減薄，可以降低膜的應力。然而，在氮化硅膜減薄的情況下，需要讓開口的尺寸足夠小，以便防止氮化硅膜從開口落入腔體中以及密封開口。 因此，該技術的問題在于，將犧牲膜從尺寸小的開口去除需要花費大量時間，并且因蝕刻不足會導致犧牲膜殘留在腔體中。因此，希望提供一種具有更高可靠性的電器件。

發(fā)明內容
根據本發(fā)明的第一個方面，提供一種電器件，包括基底，包括功能元件；絕緣的第一膜，配置為與基底一起形成容納功能元件的腔體并且包括多個通孔；絕緣的第二膜，配置為覆蓋所述多個通孔，第二膜形成在第一膜上，并且透氣性高于第一膜的透氣性；以及絕緣的第三膜，配置為至少形成在第二膜上，第三膜的透氣性低于第二膜的透氣性。根據本發(fā)明的第二個方面，提供一種電器件，包括基底，包括功能元件；絕緣的第一膜，配置為形成在基底上，絕緣的第一膜形成容納功能元件的腔體并且包括多個通孔； 絕緣的第二膜，配置為形成在通孔中，絕緣的第二膜覆蓋所述多個通孔中的每一個，并且透氣性高于第一膜的透氣性；以及絕緣的第三膜，配置為形成在第一膜和第二膜上，第三膜的透氣性低于第二膜的透氣性。根據本發(fā)明的第三個方面，提供一種電器件的制造方法，包括以下步驟在具有功能元件的基底上形成具有多個通孔的絕緣的第一膜，第一膜與基底一起形成容納功能元件的腔體；在第一膜上形成覆蓋所述多個通孔的絕緣的第二膜，第二膜的透氣性高于第一膜的透氣性；在形成第二膜之后，將腔體中的水蒸氣釋放到第二膜的外部；以及在釋放水蒸氣之后，在第二膜上形成絕緣的第三膜，第三膜的透氣性低于第二膜的透氣性。


圖1是示出本發(fā)明的第一實施例的電器件的橫截面圖；圖2A-4B是依次示出第一實施例的電器件的制造方法的原理的橫截面圖；圖5是示出第一實施例的變型例的電器件的制造方法的原理的橫截面圖；圖6A-6C是依次示出第一實施例的變型例的電器件的制造方法的原理的橫截面圖；圖7A-7C是依次示出第二實施例的電器件的制造方法的原理的橫截面圖；圖8是示出第二實施例的電器件的制造方法的原理的橫截面圖；圖9是示出應用于本發(fā)明的電器件的材料的特征的視圖；圖10是示出具有本發(fā)明的實施例的另一個電極單元的電器件的橫截面圖；圖11是示出具有本發(fā)明的實施例的另一個電極單元的電器件的橫截面圖；以及圖12是示出具有本發(fā)明的實施例的另一個電極單元的電器件的橫截面圖。
具體實施例方式下面，將參照附圖來說明本發(fā)明的實施例。[第一實施例]將參照圖1至圖4A和4B來說明本發(fā)明的第一實施例的電器件。圖1示例電器件的橫截面圖，圖2A、2B、2C和2D至圖4A和4B依次示例電器件的制造方法的原理的橫截面圖。如圖1所示，電器件10包括具有功能元件11的基底12 ；絕緣的第一膜14，它與基底12 —起形成容納功能元件11的腔體13，并且具有多個通孔14a ；以及絕緣的第二膜 15，它通過覆蓋多個通孔1 的上表面而形成在第一膜14上，它的透氣性高于第一膜14的透氣性。此外，器件10包括絕緣的第三膜16，它形成在第二膜15上，它的透氣性小于第二膜15的透氣性；以及絕緣的第四膜17，形成在第三膜16上，且彈性高于第三膜16的彈性?；?2是例如硅基底，而基底12上的絕緣膜18是例如氧化硅膜。功能元件11 形成在絕緣膜18上。功能元件11是例如靜電驅動型MEMS可變電容電容器。該MEMS可變電容電容器例如包括包含鋁的第一電極Ila以及包含鋁的、面對第一電極Ila的第二電極lib。當在第一和第二電極IlaUlb之間施加電壓時，可變電容電容器的電容發(fā)生變化，這是因為靜電力導致第一和第二電極IlaUlb之間的距離發(fā)生變化。該腔體是用于確保功能元件11的操作空間的區(qū)域。腔體13的內部保持為干燥或真空氣氛。從而，防止受到例如水蒸氣(濕氣)之類的有害氣體對包含鋁的第一和第二電極IlaUlb的劣化，并且防止MEMS可變電容電容器的性能劣化。在該實施例中，作為一個實例，將鋁用于電極材料。然而，為了減小因塑性變形導致的徐變(gradual ere印)現象，希望采用含銅(Cu)的鋁合金，其中塑性變形伴隨著電學可靠性的提高和操作次數的增加。第一膜14是主要包含Si-O鍵的硅化合物，例如厚度約為1 μ m的氧化硅膜，以及作為用于保護器件11免受外部影響的帽蓋的無機膜。如下所述，在形成元件11之后，通過經蝕刻去除犧牲層，第一膜14的多個通孔 (開口)1 形成腔體13。也就是，經通孔1 蝕刻犧牲層。第二膜15是有機層，例如是主要包含碳的可紫外線固化的樹脂，更具體而言，例如是包含預聚物、單體、光聚合引發(fā)劑、添加劑等的樹脂膜。第二膜15通過在形成腔體13 之后覆蓋通孔14a的上表面而涂覆第一膜14，如稍后將說明的。而且，第二膜15具有釋放腔體13中的有害氣體以調節(jié)腔體13中的氣氛的功能。因此，第二膜15的透氣性優(yōu)選高于第一膜14的透氣性，并且根據腔體13的內部容量可以更高，從而有害氣體例如水蒸氣可以在短時間內從腔體13釋放。也就是，如果假設容納由MEMS代表的功能元件11的腔體13的尺寸例如是大約2X2X0. 04毫米，則從實踐角度出發(fā)希望第二膜15的透氣性例如水蒸氣透氣性高于 lXl(T15m2/s。第三膜16是用于涂覆第二膜15的上表面的無機膜。第三膜16是主要包含Si-N 鍵的硅化合物，它的透氣性低于第二膜15的透氣性，例如是氮化硅膜，并且防止例如水蒸氣的有害氣體穿過第二膜15而侵入腔體13中。氮化硅膜是精細膜，它的透氣性非常低，氣體穿透例如厚度小于Iym的薄膜的透氣性可以忽略不計。氮化硅膜的膜應力較大，為1.5GI^級。因此，為了防止因膜應力導致第一膜14發(fā)生暫時形變，希望將氮化硅膜的膜厚度設置為小于等于0.3 μ m。為了確保膜的質量而沒有任何針孔等，希望將氮化硅膜的膜厚度設置為大于等于0. 1 μ m。而且，第二膜15的側表面15a的整個周邊覆蓋有透氣性低于第二膜15的透氣性的絕緣的第五膜19。第五膜19是包含與例如第三膜16相同的材料的膜。因此，通過引入第五膜19，該器件10可以防止例如水蒸氣的有害氣體從第二膜15的側表面1 侵入膜，從而侵入腔體13。第四膜17是有機膜，例如環(huán)氧樹脂，它增強具有第一至第三膜14、15、16的腔體結構的機械強度，防止氮化硅膜因熱應力而斷裂，并且確保熱穩(wěn)定性。在第二膜15的外部形成電極單元20，用于將功能元件11電連接到外部。電極單元20包括布線21、有機膜23、凸起對、絕緣膜25、電極墊沈和金屬膜27。更具體而言，布線21的一端21a連接到功能元件11，另一端21b沿基底12延伸到第二膜15的外部，構成電極墊26。布線21包含例如鋁，并且形成在絕緣膜18上。布線21的另一端21b被絕緣膜25覆蓋。該膜25例如是與第一膜14接續(xù)的氧化硅膜。有機膜23與第二膜15隔開距離L，并且形成在絕緣膜25上。有機膜23例如是與第二膜15相同的可紫外線固化的樹脂。有機膜23和絕緣膜14具有對應于電極墊沈的開 Π 22。被稱為下凸起金屬(UBM)的金屬膜27形成在開口 22中的電極墊沈上，并且形成在開口 22的內壁表面和開口 22周圍的有機膜23上。金屬膜27是例如鎳合金和金的層疊膜。凸起M以疊蓋的方式形成在開口 22內部和周邊的金屬膜27上。如此形成金屬膜27，以便增強電極墊沈和例如由焊料球制成的凸起M之間的粘接性。也就是，因為包含鋁的電極墊沈對由焊料球制成的凸起M的潤濕性能差，所以難以將電極墊沈直接接合到焊料球。連接到器件11的第一電極Ila的布線(未示出)的組分與布線21的組分相同， 因此省略對其的說明。根據圖1所示的電器件，具有較高透氣性、覆蓋通孔14a的上表面的第二膜15是涂覆型有機膜。從而，即使每個通孔14a的尺寸(開口區(qū)域的直徑)大，第二膜15也可以確保密封每個通孔14a。因此，由于不限制通孔1 的尺寸和結構，所以多種結構的大尺寸通孔1 能夠確保在短時間內蝕刻下面設置的犧牲膜。由于形成在第二膜15上且具有低透氣性的第三膜16是氮化硅薄膜，所以該器件 10可以防止例如水蒸氣的有害氣體侵入腔體13中。此外，由于第三膜16具有小的膜應力， 所以該器件10可以防止第一膜14因氮化硅膜的膜應力而發(fā)生形變。而且，由于具有大彈性的第四膜17覆蓋該氮化硅薄膜，所以該器件10可以增大腔體結構的機械強度且確保熱穩(wěn)定性。具有高透氣性的第二膜15的側表面1 被第五膜19覆蓋，該第五膜19具有與第三膜16相同的低透氣性。從而，例如水蒸氣的有害氣體幾乎不可能侵入腔體13中。因此， 為了防止例如水蒸氣的有害氣體侵入腔體13中，不必接續(xù)第二膜15形成與第二膜15相同類型的有機膜23。因此，在其中從疊蓋在有機膜23上方的金屬膜27的邊緣到有機膜23產生裂縫的情況下，該器件10可以防止例如水蒸氣的有害氣體侵入從而將氣體從有機膜23 擴散到第二膜15中，并且防止氣體侵入腔體13中。下面參照圖2A、2B、2C和2D至圖4A和4B來說明電器件10的制造方法。如圖2A所示，首先，在基底12的絕緣膜18上形成鋁膜。利用光刻方法對鋁膜構圖，形成元件11的第一電極Ila和橋形第二電極lib的部分11c。在包括第一電極Ila的上表面和側表面以及第二電極lib的部分Ilc的絕緣膜18 上，形成下述犧牲層蝕刻的保護膜(未示出)。該保護膜是例如厚度為200nm的氮化硅膜和厚度為8nm的鋁膜的層疊膜。形成第一犧牲膜41，它覆蓋第一電極Ila和第二電極lib的部分11c，并且在對應于第二電極lib的腿部的位置具有形成開口。該第一犧牲膜41是例如厚度為約ΙΟμπι的
聚酰亞胺膜。在第一犧牲膜41上形成鋁膜，在光刻方法中對該鋁膜構圖，形成橋形第二電極 lib。第二電極lib的尺寸為例如約2 μ mX 1200 μ m。如圖2B所示，再次涂覆聚酰亞胺，然后形成將成為第二犧牲膜42的聚酰亞胺膜。 在該聚酰亞胺膜上形成抗蝕劑膜(未示出)，以覆蓋元件形成部分。利用抗蝕劑膜作為掩模，例如利用反應離子蝕刻(RIE)方法來蝕刻該聚酰亞胺膜，形成例如6μπι厚度的第二犧牲膜42?？刮g劑膜和包含聚酰亞胺膜的第二犧牲膜42之間的選擇比為例如1.5-2.0。從而，功能元件11附近被第一和第二犧牲膜41、42覆蓋。為了對第二犧牲膜42構圖，可以采用光敏材料。然而，在這種情況下，圖形邊緣會因由曝光工藝引起的固化和收縮而形成銳角，這導致在第二犧牲膜42上將要形成的絕緣膜上出現裂縫。因此，如上所述，優(yōu)選通過利用抗蝕劑膜作為掩模來執(zhí)行構圖。如圖2C所示，在作為上述處理結果產生的結構上，例如在化學氣相沉積(CVD)方法中，形成厚度為ι μ m的未摻雜氧化硅膜作為第一膜14。從而，第二犧牲膜42的外部被第
一膜14覆蓋。在第一膜14上，如圖2D所示，形成具有多個開口 43a的抗蝕劑膜43，其中每個開口的直徑為例如約ΙΟμπι。利用抗蝕劑膜43作為掩模，例如，在RIE方法中，形成多個通孔 14a。此時，希望通孔1 的形狀是，通過調節(jié)抗蝕劑膜43和第一膜14之間的選擇比， 從第二犧牲膜42的側面向抗蝕劑膜43的側面，通孔的直徑逐漸增大。換言之，希望這些通孔具有錐形，其中通過調節(jié)抗蝕劑膜43和第一膜14之間的選擇比，通孔直徑從抗蝕劑膜43 的側面向第二犧牲膜42的側面逐漸減小。這就是在去除下述第一和第二犧牲膜41、42之后改進通孔14a的密封特性的原因。如圖3A所示，在通過利用例如灰化機(asher)剝離抗蝕劑膜43之后，通過通孔 Ha蝕刻第一和第二犧牲膜41、42。在150°C的基底溫度下，利用例如氧氣(O2)和CF4的混合氣體，通過等離子體處理大約15分鐘，執(zhí)行該蝕刻。對第一和第二犧牲膜41、42的去除不僅可以通過前述干法蝕刻工藝而且可以通過利用化學液體應用濕法蝕刻來執(zhí)行。從而，其中容納有功能元件11的腔體13通過基底12和具有多個通孔Ha的絕緣的第一膜14形成。如圖;3B所示，將可紫外線固化的環(huán)氧樹脂作為光敏材料施加到作為上述處理的結果形成的結構?？勺贤饩€固化的環(huán)氧樹脂的粘度為約2000-3000Cp。因此，在其中第一膜 14的膜厚為1 μ m且每個通孔14a的直徑為10 μ m的情況下，即使當在第一膜14上形成厚度為10 μ m的環(huán)氧樹脂時，環(huán)氧樹脂也不可能從通孔1 侵入腔體13中。之后，利用光刻工藝，如圖3C所示，對作為光敏材料的可紫外線固化的環(huán)氧樹脂短時輻射紫外線，以構圖樹脂。通過在例如200-250°C下固化該樹脂，從而使樹脂硬化，形成厚度為約IOym的第二膜15。從而，通孔1 的上表面被覆蓋，并且腔體13被密封。這時，第二膜15的側表面1 暴露。例如，通過熱板，在約150°C溫度下執(zhí)行30分鐘的熱處理，腔體13中的水蒸氣通過穿過具有高透氣性的第二膜15而被去除。從而，腔體13中的氣氛被調節(jié)到例如不高于
的濕度。之后，如圖4A所示，在第二膜15上和側表面1 上形成第三膜16。第三膜16是例如厚度為約0. 3 μ m的氮化硅膜(Si3N4)，并且是通過利用例如SiH4和NH3作為工藝氣體在約250-300°C的低溫等離子體CVD方法中形成的。從而，形成的第三膜16具有優(yōu)良的階梯覆蓋率(step coverage)。以這種方式，同時形成絕緣的第三膜16和絕緣的第五膜19，其中絕緣的第三膜16 形成在第二膜15上且具有低透氣性，絕緣的第五膜具有低透氣性且覆蓋第二膜15的側表面，并且腔體13被氣密密封。在第三膜16上，如圖4B所示，涂覆并固化例如厚度為約100 μ m的環(huán)氧樹脂。從而，第三膜16受到保護，并且形成具有彈性的絕緣的第四膜17。利用公知方法，形成電極單元20。例如，同時形成布線21和第一電極11a，且同時形成絕緣膜25和第一膜14。同時形成有機膜23和第二膜15，通過蝕刻將它們相互隔開， 然后形成開口 22。利用非電場鍍敷方法形成金屬膜27。之后，形成延伸到金屬膜27中的凸起對。以這種方式，完成電器件10，其中功能元件11容納在腔體13中。如上所述，在該實施例的器件10中，元件11容納在腔體13中，該腔體通過第一膜 14、透氣性高于第一膜14的第二膜15、透氣性低于第二膜的第三膜16、以及彈性高于第三膜16的第四膜的層疊結構形成。結果，可以容易地調節(jié)腔體13中的氣氛?？梢垣@得腔體13的高氣密性。因此，可以制得具有高可靠性的電器件10。雖然已經說明了其中第一膜14是氧化硅膜(SiO2)的情形，但是還可以采用具有 Si-O鍵的另一種硅化合物，例如低k材料(SiOxCy)以及氮氧化硅膜(SiOxNy)。雖然已經說明了其中具有高透氣性的第二膜15為可紫外線固化的環(huán)氧樹脂的情形，但是也可以采用可紫外線固化的丙烯酸樹脂作為可紫外線固化的環(huán)氧樹脂的替代品。 公知的熱固型樹脂和電子束固化型樹脂可以是例如環(huán)氧丙烯酸酯樹脂、酞酸酯樹脂等。而且，雖然已經說明了其中具有低透氣性的第三膜16為例如氮化硅膜(Si3N4)的情形，但是也可以采用另一種具有Si-N鍵的硅化合物，例如氮氧化硅膜(SiOxNy)。在采用氮氧化硅膜的情況下，可以利用SiH4、NH3和隊0作為工藝氣體，在等離子體 CVD中，在250-300°C的低溫下形成第三膜16。而且，可以采用碳化硅膜(SiC)、氧化鋁膜(Al2O3)或氮化鋁膜(AlN)作為第三膜 16。如果碳化硅膜被用作第三膜16，可以利用例如SiH4和CH4作為工藝氣體，在等離子體CVD中，在250-300°C的低溫下形成第三膜16。雖然已經說明了在等離子體CVD中形成第三膜16的情形，但是也可以在濺射方法或真空蒸發(fā)方法中形成第三膜16。由于濺射方法或真空蒸發(fā)方法可以不在被屏蔽部分精確地執(zhí)行階梯覆蓋，所以需要在由行星式系統(tǒng)使基底12旋轉的同時整體均勻地形成第三膜16。由于不必加熱基底，所以濺射方法或真空蒸發(fā)方法的優(yōu)點在于，它可以用于在比等離子體CVD方法更低的溫度下形成第三膜16。具有大彈性的第四膜17不限制為環(huán)氧樹脂，可以采用聚酰亞胺樹脂。雖然已經說明了其中同時形成第三膜16和第五膜19的情形，但是它們也可以單獨形成。如果可以避免因例如水蒸氣的有害氣體從第二膜15的側表面15a侵入的影響，則可以省去第五膜19。雖然已經說明了通過加熱去除腔體13中的水蒸氣的方法，但是本發(fā)明不限于該方法，還可以在容器中容納腔體13，其中通過干燥的氣體將該容器內部調節(jié)為低濕度氣氛， 然后根據分壓差去除腔體13中的水蒸氣。還可以從腔體13中釋放氣體，并且保持腔體13的內部處于真空氣氛下。
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如果使腔體13的內部保持在真空氣氛中，則可以從腔體13去除除了水蒸氣之外的有害氣體，例如氧化氣體、腐蝕氣體。從而，在采用電器件10的情況下，可以防止功能元件11的特性劣化或者發(fā)生失效。雖然已經說明了其中元件11是靜電驅動型MEMS可變電容電容器的情形，但是元件11不限于該情形，它還可以是壓電驅動型MEMS可變電容電容器。而且，還可以采用另一種MEMS作為元件11，例如膜體聲共振器(FBAR)，它在下電極和上電極之間保持壓電薄膜， 并且形成在在壓電薄膜下方具有凹陷的基底上，從而不會干擾機械振動。雖然已經說明了其中與第二膜15相同類型的有機膜23通過連接到第一膜14的絕緣膜25而形成在電極單元20的墊沈上的情形，但是可以省去絕緣膜25。[變型例]圖5、6A、6B和6C各示出第一實施例的變型例。在這些變型例中，與第一實施例相同的部件采用相同的附圖標記表示，下面僅說明不同的部件。在第一實施例中，絕緣的第三膜16已經形成在絕緣的第二膜15上。而在每個變型例中，例如，氧化硅膜44形成在絕緣的第二膜15和絕緣的第三膜16之間。氧化膜44用作用于加工第二膜15的硬掩模。圖6A、6B和6C各示出變型例的制造方法。在該變型例中，執(zhí)行與第一實施例的圖 2A至;3B的相同工藝，直到形成絕緣的第二膜15的工藝。如圖6A所示，例如在等離子體CVD方法中，在第二膜15上形成例如厚度為約2 μ m 的氧化硅膜44，該氧化硅膜例如包含可紫外線固化的環(huán)氧樹脂。用于加工氧化膜44的抗蝕劑膜45形成在氧化膜44上。如圖6B所示，例如在RIE方法中蝕刻氧化膜44作為抗蝕劑掩模45。之后，蝕刻腔體13外部的第二膜15，并且通過利用氧化硅膜44作為掩模，經等離子體處理暴露出第二膜 15的側表面15a。之后，如圖6C所示，在氧化膜44上以及第二膜15的暴露側表面15a上形成氮化硅膜作為第三膜16。形成氮化硅膜的方法與第一實施例的相同。然后，以與和第一實施例的相同的方法，在第一氮化硅膜上形成第四膜17和電極單元20。根據前述變型例，氧化硅膜44形成為用于加工第二膜15的硬掩模。從而，利用該氧化膜44，能夠完全加工第二膜15。而且，形成氧化膜44能夠提高腔體13的強度。[第二實施例]圖7A、7B、7C和8各示出第二實施例。在第二實施例中，與第一實施例相同的部件采用相同的附圖標記表示，下面僅說明不同部件。在第一實施例中，第二膜15已經形成在整個表面上，包括第一膜14的通孔14a。 而在第二實施例中，第二膜15僅形成在通孔14a中。也就是，如圖8所示，第二膜15僅形成在第一膜14的通孔14a中，并且例如包含氮化硅膜的第三膜16形成在第一膜14和第二膜15上。例如包含環(huán)氧樹脂的第四膜17形成在第三膜16上。下面參照圖7A至圖8說明第二實施例的制造方法。如圖7A所示，在通過第一膜14的通孔1 去除第一和第二犧牲膜41、42之后，在第一膜14上形成第二膜15。第二膜15是涂覆型有機材料，例如可紫外線固化的環(huán)氧樹脂。材料本身的表面張力與通孔14a和腔體13的內外壓差之間的平衡，可以防止第二膜15侵入腔體13。因此，即使在其中通孔1 形成在功能元件11上的結構中，涂覆型有機材料也不以膜的方式形成在功能元件11上。如圖7B所示，通過利用干法工藝例如化學干法蝕刻(OTE)方法和RIE工藝，對第二膜進行蝕刻，使得第二膜15僅留在第一膜14的通孔14a中。以這種方式，通孔1 被第二膜15密封。在密封工藝中，可以對腔體13抽真空，然后在腔體13中填充惰性氣體。然后，如圖7C所示，在第一膜14和第二膜15上形成第三膜16。例如在低溫等離子體CVD方法中，將第三膜16形成為氮化硅膜，其膜厚例如是幾μπι至ΙΟμπι。第三膜16 不限于氮化硅膜(AlN)，通過利用例如噴墨方法，可以采用陶瓷材料例如氮化鋁膜。以這種方式，利用第三膜16覆蓋第一膜14和第二膜15能夠防止水蒸氣和灰塵侵入腔體13中，并且能夠防止對功能元件11造成不利影響。如果需要確保用于電極墊的開口部分，可以對第三膜16構圖。然后，如圖8所示，在第三膜16上涂覆例如約100 μ m厚度的環(huán)氧樹脂，然后固化第三膜。從而，形成用于保護第三膜16且具有彈性的絕緣的第四膜17。根據第二實施例，包含涂覆型有機材料的第二膜15僅形成在包含無機膜的膜14 的通孔14a中。也就是，如圖9所示，僅在通孔14a中形成環(huán)氧樹脂，該環(huán)氧樹脂作為涂覆型有機材料，其熱膨脹系數(CTE)大于氧化硅膜和氮化硅膜的熱膨脹系數，其楊氏模量小于氧化硅膜和氮化硅膜的楊氏模量。因此，由于可以顯著減小楊氏模量和CTE與氧化硅膜和氮化硅膜大不相同的環(huán)氧樹脂的體積，因此可以防止因工藝中的熱量導致的氧化硅膜和氮化硅膜中出現裂縫以及膜剝落。因此，腔體13的可靠性得以提高。[變型例]圖10至12均示出圖1所示的電極單元20的變型例，它們是示例出沒有絕緣膜25 的結構的橫截面圖。然而，在視圖中省去了布線21。在圖10所示的電器件50的電極單元51中，在墊沈上形成與第三膜16相同類型的絕緣膜52，從而與第三膜16接續(xù)。絕緣膜52具有觸及墊沈的開口 22，并且在開口 22 中形成金屬膜27。而且，在金屬膜27上形成凸起M。在圖11所示的電器件60的電極單元61中，在墊沈上形成與第二膜15相同類型的有機膜62，從而接觸第四膜17。有機膜62具有觸及墊沈的開口 22，并且在開口 22中形成金屬膜27。而且，在金屬膜27上形成凸起對。在圖12所示的電器件70的電極單元71中，在墊沈上形成與第四膜17相同類型的有機膜72，從而與第四膜17接續(xù)。該有機膜72具有觸及墊沈的開口 22，并且在開口 22 中形成金屬膜27。而且，在金屬膜27上形成凸起M。如上所述，在每個電極單元20、51、61、71中，如果與第二膜15相同類型的有機膜沒有形成為與第二膜15接續(xù)，則電極單元的結構可以變化。根據圖10至12所示的結構，即使當絕緣膜52和有機膜62、72已從均被疊置的金屬膜27的邊緣到絕緣膜52和有機膜62、72斷裂，并且例如水蒸氣的有害氣體從裂縫進入時，電器件50、60、70均可以也都可以防止例如水蒸氣的有害氣體在第二膜15中擴散和侵入腔體13中。
本領域技術人員可以容易地想到其他的優(yōu)點和變型。因此，本發(fā)明在其更寬的方面不限于在此所示和所述的具體細節(jié)和示范性實施例。因此，可以進行多種變型，而不脫離由權利要求及其等價物所限定的總發(fā)明構思的精神或范圍。
權利要求
1.一種電器件，包括 基底，包括功能元件；絕緣的第一膜，配置為與基底一起形成容納功能元件的腔體并且包括多個通孔； 絕緣的第二膜，配置為覆蓋所述多個通孔，第二膜形成在第一膜上，并且透氣性高于第一膜的透氣性；以及絕緣的第三膜，配置為至少形成在第二膜上，第三膜的透氣性低于第二膜的透氣性。
2.根據權利要求1所述的器件，還包括絕緣的第五膜，配置為覆蓋第二膜的側表面，第五膜的透氣性低于第二膜的透氣性， 其中第三膜形成在第二膜的上表面上。
3.根據權利要求2所述的器件，其中第五膜和第三膜包含相同的材料。
4.根據權利要求2所述的器件，還包括 電極，形成在第二膜外部。
5.根據權利要求2所述的器件，還包括布線，其一端連接到功能元件，另一端延伸到第二膜外部；有機膜，其與第二膜分離，覆蓋布線的所述另一端，且包括對應于布線的所述另一端的開口 ；以及凸起，其形成在包圍所述開口的所述有機膜上，并且連接到布線的所述另一端。
6.根據權利要求1所述的器件，其中第一膜是主要包含Si-O鍵的硅化合物；第二膜是主要包含碳的以下樹脂中的任何一種熱固型樹脂、可紫外線固化的樹脂和電子束固化型樹脂；以及第三膜是主要包含Si-N鍵的硅化合物。
7.根據權利要求1所述的器件，其中第二膜封閉每個通孔。
8.根據權利要求7所述的器件，還包括絕緣的第五膜，配置為覆蓋第二膜的側表面，該絕緣的第五膜的透氣性低于第二膜的透氣性。
9.根據權利要求8所述的器件，其中第五膜和第三膜包含相同的材料。
10.根據權利要求8所述的器件，還包括 電極，形成在第二膜外部。
11.根據權利要求10所述的器件，還包括布線，其一端連接到功能元件，另一端延伸到第二膜外部；有機膜，其與第二膜分離，覆蓋布線的所述另一端，并且包括對應于布線的所述另一端的開口 ；以及凸起，其形成在包圍所述開口的所述有機膜上，并且連接到布線的所述另一端。
12.根據權利要求7所述的器件，其中第一膜是主要包含Si-O鍵的硅化合物；第二膜是主要包含碳的以下樹脂中的任何一種熱固型樹脂、可紫外線固化的樹脂和電子束固化型樹脂；以及第三膜是主要包含Si-N鍵的硅化合物。
13.一種電器件，包括 基底，包括功能元件；絕緣的第一膜，配置為形成在基底上，絕緣的第一膜形成容納功能元件的腔體并且包括多個通孔；絕緣的第二膜，配置為形成在通孔中，絕緣的第二膜覆蓋所述多個通孔中的每一個，并且透氣性高于第一膜的透氣性；以及絕緣的第三膜，配置為形成在第一膜和第二膜上，第三膜的透氣性低于第二膜的透氣性。
14.根據權利要求13所述的器件，還包括絕緣的第五膜，配置為覆蓋第二膜的側表面，第五膜的透氣性低于第二膜的透氣性。
15.根據權利要求14所述的器件，還包括電極，配置為形成在第二膜外部，電極電連接到功能元件。
16.根據權利要求15所述的器件，還包括布線，其一端連接到功能元件，另一端延伸到第二膜外部；有機膜，其與第二膜分離，覆蓋布線的所述另一端，并且包括對應于布線的所述另一端的開口 ；以及凸起，其形成在包圍所述開口的所述有機膜上，并且連接到布線的所述另一端。
17.根據權利要求13所述的器件，其中第一膜是主要包含Si-O鍵的硅化合物；第二膜是主要包含碳的以下樹脂中的任何一種熱固型樹脂、可紫外線固化的樹脂和電子束固化型樹脂；以及第三膜是主要包含Si-N鍵的硅化合物。
18.一種電器件的制造方法，包括以下步驟在具有功能元件的基底上形成具有多個通孔的絕緣的第一膜，第一膜與基底一起形成容納功能元件的腔體；在第一膜上形成覆蓋所述多個通孔的絕緣的第二膜，第二膜的透氣性高于第一膜的透氣性；在形成第二膜之后，將腔體中的水蒸氣釋放到第二膜的外部；以及在釋放水蒸氣之后，在第二膜上形成絕緣的第三膜，第三膜的透氣性低于第二膜的透氣性。
19.根據權利要求18所述的方法，其中水蒸氣的釋放是通過熱處理來執(zhí)行的。
20.根據權利要求19所述的方法，還包括在形成第二膜之后，通過去除第二膜的一部分，暴露出第一膜的一部分，第三膜形成在第一膜和第二膜上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種構建到半導體集成電路中的電器件?；装üδ茉?。絕緣的第一膜與基底一起形成容納功能元件的腔體并且包括多個通孔。絕緣的第二膜覆蓋所述多個通孔，形成在第一膜上，并且其透氣性高于第一膜的透氣性。絕緣的第三膜形成在第二膜上，并且其透氣性低于第二膜的透氣性。
文檔編號B81C1/00GK102336392SQ20111025395
公開日2012年2月1日 申請日期2009年2月1日 優(yōu)先權日2008年1月25日
發(fā)明者下岡義明, 小島章弘, 杉崎吉昭 申請人:株式會社 東芝