專利名稱:晶振及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件制造領(lǐng)域,特別涉及一種基于CMOS工藝的晶振及其制作方法。
背景技術(shù):
晶體振蕩器,簡稱晶振,是集成電路中的重要元器件。晶振器主要通過有源激勵或者無緣電抗網(wǎng)絡(luò)在晶體材料(常見的材料包括石英、鍺金屬等)中產(chǎn)生有規(guī)律的振蕩,所述振蕩的頻率通常具有極高的準確度,能夠作為基本的時鐘信號,所述時鐘信號再經(jīng)由頻率發(fā)生器的倍頻或者分頻后,就可以進一步得到電路中所常用的計數(shù)脈沖、時鐘周期等。圖1為一種現(xiàn)有晶振器件的結(jié)構(gòu)示意圖,具體包括,絕緣殼體2,由絕緣殼體2包圍而形成的密閉空腔;振動晶體1,位于密閉空腔內(nèi),且相對兩端由支撐柱支撐,使振動晶體1 懸浮于密閉空腔內(nèi);用于支撐振動晶體1支撐柱可以是連接振動晶體1的正極和負極;在所述空腔內(nèi)振動晶體1 一側(cè)還設(shè)置有激勵板3,用于誘發(fā)振動晶體產(chǎn)生振蕩。在使用時,首先通過正、負極向振動晶體1通電,然后通過向激勵板3通電在空腔內(nèi)形成電場,振動晶體 1即可以在上述電場的影響下,產(chǎn)生規(guī)律性的振動,并通過正負極向外輸出具有固定頻率的時鐘信號。現(xiàn)有的晶振,通常封裝制作成分立器件,以外置的形式獨立于半導(dǎo)體芯片,并不利于集成電路的微縮。然而,隨著電路元器件密度的提高以及電路面積的限制,對于晶振的尺寸也要求越來越高。雖然近年微機械機電系統(tǒng)(Micro-Electro-Mechanial Systems,MEMS) 技術(shù)的發(fā)展,已經(jīng)可以制造出微米甚至納米級的機械電子器件。但現(xiàn)有的半導(dǎo)體芯片制造技術(shù)普遍基于CMOS工藝;而僅僅依靠MEMS技術(shù)還難以將晶振與芯片的制造相統(tǒng)一。因此迫切需要開發(fā)一種基于CMOS工藝的晶振及其制作方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是提供了一種晶振及其制作方法,與CMOS工藝相兼容,易于集成于半導(dǎo)體芯片中。本發(fā)明所述的晶振制作方法,其特征在于,包括提供半導(dǎo)體襯底,在半導(dǎo)體襯底表面形成層間介質(zhì)層,所述層間介質(zhì)層內(nèi)形成有激勵板、正極插塞以及負極插塞,所述正極插塞和負極插塞貫穿層間介質(zhì)層厚度;刻蝕位于正極插塞與負極插塞之間、激勵板上方的層間介質(zhì)層,形成凹槽,并在所述凹槽內(nèi)填充形成第一犧牲層;在層間介質(zhì)層以及第一犧牲層的表面形成振動晶體,所述振動晶體橫跨凹槽,所述振動晶體兩側(cè)分別與正極插塞以及負極插塞連接,所述振動晶體的另兩側(cè)暴露出第一犧牲層;在所述振動晶體的表面形成第二犧牲層,所述第一犧牲層與第二犧牲層相連接; 在所述第二犧牲介質(zhì)層的表面形成隔離層;刻蝕所述隔離層形成通孔,所述通孔露出第二犧牲層表面;通過所述通孔去除第二犧牲層以及第一犧牲層;在所述隔離層的表面形成覆蓋層,且所述覆蓋層覆蓋通孔。可選的,所述凹槽的底部與激勵板之間通過部分層間介質(zhì)層相間隔。所述凹槽的側(cè)壁與正極插塞以及負極插塞之間均通過部分層間介質(zhì)層相間隔。所述凹槽的槽深為 0. 5 μ m ~ 4 μ m, ^ 5 μ m 50 μ m??蛇x的,所述振動晶體的材質(zhì)為鍺化硅。所述振動晶體的厚度為3μπι 15μπι。所述第二犧牲層的厚度為2 μ m 20 μ m。所述第一犧牲層以及第二犧牲層的材料均為活性碳??蛇x的,所述去除第一犧牲層以及第二犧牲層的方法包括在高溫下,向通孔內(nèi)通入氧氣,將所述活性碳氧化成氣態(tài)的氧化物。所述高溫氧化的溫度為350°C 450°C。本發(fā)明提供的晶振,包括半導(dǎo)體襯底;位于半導(dǎo)體襯底表面的層間介質(zhì)層,所述層間介質(zhì)層內(nèi)形成有激勵板以及位于所述激勵板兩側(cè)的正極插塞、負極插塞;位于正極插塞與負極插塞之間、激勵板上方的下空腔;位于層間介質(zhì)層表面,橫跨所述下空腔,并與正極插塞、負極插塞連接的振動晶體,所述振動晶體與其兩側(cè)的正極插塞以及負極插塞連接,除此之外,其余兩側(cè)為自由端, 不與周圍物體相接觸;位于層間介質(zhì)層上的隔離層,所述隔離層與振動晶體之間具有間隙,構(gòu)成上空腔; 形成于所述隔離層表面的覆蓋層??蛇x的,所述下空腔的底部與激勵板之間通過部分層間介質(zhì)層相間隔。述下空腔的側(cè)壁與正極插塞以及負極插塞之間均通過部分層間介質(zhì)層相間所述下空腔的深度為 0. 5 μ m ~ 4 μ m, 1 ] 5 μ m 50 μ m??蛇x的,所述振動晶體的材質(zhì)為鍺化硅。所述振動晶體厚度為3μπι 15μπι。所述隔離層與振動晶體的間隙為2 μ m 20 μ m。本發(fā)明所述的晶振制作方法與CMOS工藝相兼容,形成的晶振尺寸較小,適于器件微縮,且結(jié)構(gòu)簡單,易于生產(chǎn)制造并集成于半導(dǎo)體芯片中。
通過附圖中所示的本發(fā)明的優(yōu)選實施例的更具體說明,本發(fā)明的上述及其他目的、特征和優(yōu)勢將更加清晰。附圖中與現(xiàn)有技術(shù)相同的部件使用了相同的附圖標記。附圖并未按比例繪制,重點在于示出本發(fā)明的主旨。在附圖中為清楚起見,放大了層和區(qū)域的尺寸。圖1是現(xiàn)有晶振器件的結(jié)構(gòu)示意2是本發(fā)明所述晶振制作方法流程示意圖;圖3至圖12是本發(fā)明實施例的晶振制作方法示意圖;圖7是圖6中A-A,線的剖面示意圖。
具體實施例方式現(xiàn)有的晶振中振動晶體多采用石英或鍺金屬制作,由于石英以及鍺金屬與CMOS工藝并不兼容,因此通常采用微機電系統(tǒng)技術(shù)(MEMS)或者機械加工形成,并制作成分立器件,外置于半導(dǎo)體芯片。本發(fā)明所述晶振在材料選擇以及工藝制程上均與CMOS工藝相兼容,因此易于集成于半導(dǎo)體芯片中,以滿足日益增長的器件微縮需求。圖2為本發(fā)明所述晶振的制作方法流程示意圖,基本步驟包括S101、提供半導(dǎo)體襯底,在半導(dǎo)體襯底的表面形成層間介質(zhì)層,所述層間介質(zhì)層內(nèi)形成有激勵板以及分別位于激勵板兩側(cè)的正極插塞以及負極插塞。可以采用常規(guī)的標準 CMOS互連工藝進行插塞以及激勵板的制作,所述接觸孔內(nèi)填充互連金屬;所述激勵版為導(dǎo)電體,也可以是通過互連金屬層刻蝕形成。S102、刻蝕位于正極插塞與負極插塞之間、激勵板上方的層間介質(zhì)層,形成凹槽, 并在所述凹槽內(nèi)填充形成第一犧牲層;S103、在層間介質(zhì)層以及第一犧牲層的表面形成振動晶體,使得所述振動晶體橫跨凹槽,且兩側(cè)分別與正極插塞以及負極插塞連接,所述振動晶體的另兩側(cè)暴露出第一犧牲層;;S104、在所述振動晶體的表面形成第二犧牲層;在所述第二犧牲層的表面形成隔罔層;S105、刻蝕所述隔離層形成通孔,所述通孔的底部露出第二犧牲層;通過所述通孔去除第二犧牲層以及第一犧牲層;去除第二犧牲層以及第一犧牲層后,隔離層內(nèi)部便形成了一個容納振動晶體的空腔,所述振動晶體底部對應(yīng)凹槽以及凹槽下方的激勵板,且除了兩端與正極插塞以及負極插塞連接支撐的部分以外,其余部分均為懸浮狀態(tài),即為自由端,不與其他物體相接觸。S106、在所述隔離層的表面沉積形成覆蓋層。所述覆蓋層可以將隔離層上的通孔堵塞,從而將振動晶體與外界相隔離。下面結(jié)合具體的實施例,對本發(fā)明所述晶振及其制作方法做進一步介紹。圖3至圖12是本發(fā)明所述實施例晶振制作方法的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;如圖3所示,首先提供半導(dǎo)體襯底100,所述半導(dǎo)體襯底100可以形成有金屬互連或者其他的半導(dǎo)體器件(圖中未示出)。在半導(dǎo)體襯底100上形成層間介質(zhì)層101,并在層間介質(zhì)層101內(nèi)形成激勵板200、正極插塞201以及負極插塞202。上述形成在層間介質(zhì)層101內(nèi)形成激勵板200、正極插塞201以及負極插塞202的方法可以采用金屬互連工藝,具體包括先在半導(dǎo)體襯底100的表面形成第一層間介質(zhì)層; 然后在所述第一層間介質(zhì)層的表面形成互連金屬層,并圖案化所述互連金屬層形成激勵板 200 ;然后再在所述第一層間介質(zhì)層以及激勵板200的表面沉積第二層間介質(zhì)層;刻蝕第二層間介質(zhì)層以及第一層間介質(zhì)層直至露出半導(dǎo)體襯底,形成兩個接觸孔,且使得所述接觸孔位于激勵板兩側(cè)并與激勵板不相鄰;向所述接觸孔內(nèi)填充互連金屬形成所述正極插塞 201以及負極插塞202。所述第一層間介質(zhì)層與第二層間介質(zhì)層即構(gòu)成了本發(fā)明所述層間介質(zhì)層101,所述第二層間介質(zhì)層的厚度約等于即激勵板200與層間介質(zhì)層101表面的距離。由于第二層間介質(zhì)層用于在后續(xù)工藝中形成凹槽,因此其厚度決定了凹槽的最大槽深; 而正極插塞201以及負極插塞202的間距則決定了凹槽的最大槽寬。本實施例中,第二層間介質(zhì)層的厚度為Iym 5.5 μπι,正極插塞201以及負極插塞202的間距為10 μ m 55 μ m
本實施例中,所述第一層間介質(zhì)層以及第二層間介質(zhì)層可以為常規(guī)的介質(zhì)材料, 例如氧化硅、氮化硅等,本實施例以氧化硅為例,可以采用化學(xué)氣相沉積工藝形成。所述激勵板200由互連金屬刻蝕而成,而正極插塞201以及負極插塞202內(nèi)填充也有互連金屬,因此可以采用鎢、鋁、銅等常規(guī)金屬材料,以便與CMOS工藝相兼容。根據(jù)背景技術(shù)可知,激勵板200是用于形成電場誘發(fā)晶振中振動晶體的振動,因此激勵板200可以是金屬材料,還可以是其他導(dǎo)電材料,除上述實施例以外,還可以采用其他常規(guī)CMOS工藝,作為公知常識,本發(fā)明領(lǐng)域技術(shù)人員,應(yīng)當(dāng)容易推得具體的制作方法,此處不再贅述。如圖4所示,刻蝕位于正極插塞201與負極插塞202之間、激勵板200上方的層間介質(zhì)層101,形成凹槽300,并在所述凹槽300內(nèi)填充形成第一犧牲層400,并平整化去除第一犧牲層400溢出凹槽300的部分。具體包括在層間介質(zhì)層101表面形成光刻膠,定義凹槽300的位置,圖案化所述光刻膠;然后以所述光刻膠為掩膜采用等離子刻蝕工藝刻蝕層間介質(zhì)層101形成凹槽300 ;在凹槽300內(nèi)填充第一犧牲層400,填充結(jié)束后采用化學(xué)機械拋光對層間介質(zhì)層101以及第一犧牲層400進行平整化。所述刻蝕形成的凹槽300底部可以直接暴露出激勵板200。但是,為了在后續(xù)工藝中保護激勵板200,所述凹槽300的底部與激勵板200之間可以通過部分層間介質(zhì)層相間隔,即使得凹槽30的槽深小于前述第二層間介質(zhì)層的厚度。此外,所述凹槽300側(cè)壁可以直接暴露出正極插塞201或負極插塞202。但同樣為了在后續(xù)工藝中保護正極插塞201以及負極插塞202,所述凹槽300的寬度可以小于正極插塞201與負極插塞202的間距。本實施例中,在刻蝕凹槽時,通過調(diào)整光刻膠掩膜圖形控制凹槽的寬度,而通過調(diào)整刻蝕時間控制刻蝕深度。所述凹槽300的槽深為0. 5 μ m 5 μ m,槽寬為5 μ m 50 μ m。凹槽300的底部與激勵板200間還留有約0.5μπι厚度的層間介質(zhì)層101。所述第一犧牲層400用于在后續(xù)形成振動晶體時,支撐振動晶體,最終將會被去除,故第一犧牲層400的材料應(yīng)選擇易于被去除的材料,即所述第一犧牲層400優(yōu)選與層間介質(zhì)層101以及振動晶體材料刻蝕比大的材料,這樣在去除第一犧牲層400的時候可以不破壞其他不想被去除的物質(zhì),比如,所述第一犧牲層400可以為易于被濕法刻蝕的金屬或者金屬氧化物,例如Al或Cu等,可以通過金屬電鍍等方式沉積于凹槽300內(nèi)(在此條件下, 所述凹槽300底部以及側(cè)壁必須分別與激勵板200以及正極插塞201、負極插塞202之間具有部分層間介質(zhì)層101的間隔),再或者所述第一犧牲層400還可以為易于被氣化的物質(zhì), 例如活性炭,可以通過CVD化學(xué)氣相沉積填覆于凹槽300內(nèi)。本實施例中,采用活性炭作為犧牲介質(zhì),其好處在于,CVD化學(xué)氣相沉積工藝與CMOS工藝相兼容,且采用CVD制成活性炭為非晶碳,較為致密,可以在較低的加熱溫度(一般不超過500°C)被氧化成二氧化碳,因此十分容易不留殘余地氣化去除,而不會對器件的其余部分造成影響。如圖5所示,在所述層間介質(zhì)層101以及第一犧牲層400的表面沉積晶體層102。 本實施例中,所述晶體層102的材質(zhì)為鍺化硅、采用CVD化學(xué)氣相沉積形成,厚度為3 μ m 15 μ m。鍺化硅與石英相同,也是一種易于在外界激勵條件下(例如通電)產(chǎn)生有規(guī)律振動的材質(zhì),但鍺化硅也是常見的半導(dǎo)體材料,因此本實施例選擇鍺化硅作為振動晶體材料,更易于與CMOS工藝相兼容,降低工藝集成的成本。如圖6所示,刻蝕所述晶體層形成振動晶體203,所述振動晶體203位置與凹槽300及其下方的激勵板200相對應(yīng),橫跨凹槽300且兩側(cè)分別與正極插塞201、負極插塞202 連接。需要指出的是,由于振動晶體203要實現(xiàn)縱向振動,因此振動晶體203上下均要形成空腔,且振動晶體203的不與電極相連的二側(cè)要形成自由端。為了便于去除位于振動晶體 203下方凹槽300內(nèi)的第一犧牲層400,以形成下空腔,所述振動晶體203沒有全部覆蓋凹槽300,而在所述形成自由端的兩側(cè)暴露出部分凹槽300內(nèi)的第一犧牲層400。圖7為圖6中A-A’線的剖面示意圖,進一步結(jié)合圖7以及圖6所示,作為本發(fā)明的一個實施例,所述振動晶體203為長方形,具有長邊和短邊,所述振動晶體203沿長邊方向橫跨凹槽300,且覆蓋正極插塞201以及負極插塞202,形成連接,所述振動晶體203短邊方向暴露出第一犧牲層400,所述正極插塞201以及負極插塞202之間的連線將振動晶體 203平分。當(dāng)然,所述振動晶體203也可以全部覆蓋凹槽300,當(dāng)后續(xù)需要去除振動晶體203 下方的第一犧牲層400的時候,可以先刻蝕去除部分振動晶體203,形成開口,然后再通過開口去除下層的第一犧牲層400。如圖8所示,在所述振動晶體203和層間介質(zhì)層101表面形成第二犧牲層401 ;刻蝕所述第二犧牲層401,使得第二犧牲層401包覆振動晶體203,并且與第一犧牲層400連接。進一步的,本實施例中,由于振動晶體203并未完全覆蓋凹槽300,因此所述第二犧牲層401覆蓋暴露出的第一犧牲層400、或者覆蓋部分的暴露出的第一犧牲層400、或者超出暴露的第一犧牲層400,兩者連接為一體將振動晶體203包覆在內(nèi),只要能夠在后續(xù)去除第一犧牲層400和第二犧牲層401之后,振動晶體203除了與正極插塞201以及負極插塞202 具有接觸外,其余側(cè)與其他物體均無接觸,即形成自由端。如上所述,所述振動晶體203要實現(xiàn)縱向振動,因此振動晶體203上方也要形成上空腔,因此,第二犧牲層401的厚度即為振動晶體上方的上空腔間隙,所述上空腔和下空腔構(gòu)成容納振動晶體203的空腔。為簡化工藝,本實施例中所述第二犧牲層401與第一犧牲層400可以為同一種物質(zhì),即易于被去除的物質(zhì),具體請參見對第一犧牲層400的相關(guān)描述。所述第二犧牲層401的厚度為2 μ m 20 μ m。如圖9所示,在所述第二犧牲層401表面形成隔離層103。所述隔離層103用于絕緣隔離、保護內(nèi)部振動晶體203,材質(zhì)可以為氧化硅或者氮化硅。為簡化工藝,本實施例中所述隔離層103采用與層間介質(zhì)層101相同的材質(zhì)氧化硅,通過CVD化學(xué)氣相沉積形成,構(gòu)成了從內(nèi)到外依次為振動晶體203、第二犧牲層401、隔離層103的結(jié)構(gòu)。如圖10所示,在所述隔離層103上形成若干露出第二犧牲層401的通孔500,所述通孔采用等離子刻蝕形成。所述通孔500用于通入氣體或者液體,進行去除第二犧牲層 401以及第一犧牲層400的工藝。通孔500的深寬比不宜過大,以避免后續(xù)沉積工藝難以封堵;也不宜過小,會直接影響去除犧牲介質(zhì)400的效果,應(yīng)當(dāng)根據(jù)犧牲介質(zhì)的材質(zhì)以及去除犧牲介質(zhì)的工藝進行調(diào)節(jié)選擇。發(fā)明領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)可以根據(jù)上述原則自行調(diào)整,并經(jīng)過有限次試驗獲得較佳范圍。本實施例中所述通孔的深寬比為3 5。如圖11所示,通過通孔500向隔離層103內(nèi)通入一定的去除材料,以將第一犧牲層400以及第二犧牲層401去除。具體地,如前所述,若第一犧牲層400以及第二犧牲層401為金屬Al或Cu時, 所述去除材料可以為熱磷酸;本實施例中,由于第一犧牲層400以及第二犧牲層401的材質(zhì)為CVD化學(xué)氣相沉積工藝所形成的致密活性炭,所述去除材料為氧氣,采用加熱溫度為 350°C 450°C,在此溫度下,致密活性炭并不會發(fā)生劇烈燃燒,而可以被氧化成二氧化碳氣體,并通過通孔排出,犧牲介質(zhì)400能夠徹底地去除,而器件的其余部分并不會受到影響。 犧牲介質(zhì)400去除后,所述晶振203即置于隔離層103內(nèi)的空腔結(jié)構(gòu)。如圖12所示,在所述隔離層103的表面形成覆蓋層104,所述覆蓋層104可以通過CVD化學(xué)氣相沉積等工藝形成,只需要使得通孔500的孔徑/深度比足夠小,所述覆蓋層 104很容易將隔離層103上的通孔500堵塞,且不會滲入覆蓋層103內(nèi)部的空腔中。本實施例中為簡化工藝,所述覆蓋層103的材質(zhì)也選用氧化硅。經(jīng)過上述工藝最終形成了本發(fā)明所述晶振。參考圖12,基本結(jié)構(gòu)包括半導(dǎo)體襯底100,位于半導(dǎo)體襯底100表面的層間介質(zhì)層101,所述層間介質(zhì)層101 內(nèi)形成有激勵板200以及位于所述激勵板200兩側(cè)的正極插塞201、負極插塞202 ;位于正極插塞201與負極插塞202之間、激勵板200上方的下空腔(即圖中所示凹槽300);位于層間介質(zhì)層101表面,橫跨所述下空腔,并與正極插塞、負極插塞連接的振動晶體203,所述振動晶體203與其兩側(cè)的正極插塞201以及負極插塞202連接,除此之外,其余側(cè)為自由端,不與周圍物體相接觸;位于層間介質(zhì)層101上的隔離層103,所述隔離層103與振動晶體203之間具有間隙,構(gòu)成上空腔;形成于所述隔離層102表面的覆蓋層103。在使用時,只需經(jīng)由正極插塞201、負極插塞202在振動晶體203中形成電流,例如將負極插塞202接地,正極插塞201施加正電壓。此時通過對激勵板200上的電勢進行調(diào)節(jié),在所述空腔內(nèi)形成電場,便可以誘發(fā)振動晶體205在縱向的規(guī)律性振動。所述振動的頻率取決于振動晶體203的材質(zhì),所述振動晶體203兩側(cè)的上、下空腔大小分別與第二犧牲層、第二介質(zhì)層的厚度相關(guān),本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉,為了晶振穩(wěn)定地振動,可以根據(jù)實際情況適當(dāng)選擇這些層的尺寸,在此特別強調(diào),不應(yīng)過分限制本發(fā)明的保護范圍。從上述實施例可知,本發(fā)明所述晶振及其制作方法,從材質(zhì)以及形成工藝的選擇, 均與現(xiàn)有的CMOS工藝相兼容,因此易于集成至半導(dǎo)體芯片中,可以與半導(dǎo)體芯片一同制作,能夠降低集成電路的制造成本,提高元器件的密集度,滿足日益增長的器件微縮需求。本發(fā)明雖然已以較佳實施例公開如上,但其并不是用來限定本發(fā)明,任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動和修改,因此,凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾,均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種晶振的制作方法,其特征在于,包括提供半導(dǎo)體襯底,在半導(dǎo)體襯底表面形成層間介質(zhì)層,所述層間介質(zhì)層內(nèi)形成有激勵板、正極插塞以及負極插塞,所述正極插塞和負極插塞貫穿層間介質(zhì)層厚度;刻蝕位于正極插塞與負極插塞之間、激勵板上方的層間介質(zhì)層,形成凹槽,并在所述凹槽內(nèi)填充形成第一犧牲層;在層間介質(zhì)層以及第一犧牲層的表面形成振動晶體,所述振動晶體橫跨凹槽,所述振動晶體兩側(cè)分別與正極插塞以及負極插塞連接,所述振動晶體的另兩側(cè)暴露出第一犧牲層;在所述振動晶體的表面形成第二犧牲層,所述第一犧牲層與第二犧牲層相連接;在所述第二犧牲介質(zhì)層的表面形成隔離層;刻蝕所述隔離層形成通孔,所述通孔露出第二犧牲層表面;通過所述通孔去除第二犧牲層以及第一犧牲層;在所述隔離層的表面形成覆蓋層,且所述覆蓋層覆蓋通孔。
2.如權(quán)利要求1所述的晶振制作方法,其特征在于,所述凹槽的底部與激勵板之間通過部分層間介質(zhì)層相間隔。
3.如權(quán)利要求1所述的晶振制作方法,其特征在于,所述凹槽的側(cè)壁與正極插塞以及負極插塞之間均通過部分層間介質(zhì)層相間隔。
4.如權(quán)利要求2或3所述的晶振制作方法,其特征在于,所述凹槽的槽深為0.5 μ m 4μ 5μπι 50μπι。
5.如權(quán)利要求1所述的晶振制作方法,其特征在于,所述振動晶體的材質(zhì)為鍺化硅。
6.如權(quán)利要求5述的晶振制作方法,其特征在于,所述振動晶體的厚度為3μπι 15 μ m0
7.如權(quán)利要求1所述的晶振制作方法,其特征在于,所述第二犧牲層的厚度為2μπι 20 μ m0
8.如權(quán)利要求1所述的晶振制作方法,其特征在于,所述第一犧牲層以及第二犧牲層的材料均為活性碳。
9.如權(quán)利要求8所述的晶振制作方法,其特征在于,所述去除第一犧牲層以及第二犧牲層的方法包括在高溫下,向通孔內(nèi)通入氧氣,將所述活性碳氧化成氣態(tài)的氧化物。
10.如權(quán)利要求9所述的晶振制作方法,其特征在于,所述高溫氧化的溫度為350°C 450 "C。
11.一種晶振,其特征在于,包括半導(dǎo)體襯底;位于半導(dǎo)體襯底表面的層間介質(zhì)層,所述層間介質(zhì)層內(nèi)形成有激勵板以及位于所述激勵板兩側(cè)的正極插塞、負極插塞;位于正極插塞與負極插塞之間、激勵板上方的下空腔;位于層間介質(zhì)層表面,橫跨所述下空腔,并與正極插塞、負極插塞連接的振動晶體,所述振動晶體與其兩側(cè)的正極插塞以及負極插塞連接,除此之外,其余兩側(cè)為自由端,不與周圍物體相接觸;位于層間介質(zhì)層上的隔離層,所述隔離層與振動晶體之間具有間隙,構(gòu)成上空腔;形成于所述隔離層表面的覆蓋層。
12.如權(quán)利要求11所述的晶振,其特征在于,所述下空腔的底部與激勵板之間通過部分層間介質(zhì)層相間隔。
13.如權(quán)利要求11所述的晶振,其特征在于,所述下空腔的深度為0.5 μ m 4 μ m,寬度為5 μ m 50 μ m。
14.如權(quán)利要求11所述的晶振,其特征在于,所述振動晶體的材質(zhì)為鍺化硅。
15.如權(quán)利要求11所述的晶振,其特征在于,所述振動晶體厚度為3μ m 15 μ m。
16.如權(quán)利要求10所述的晶振,其特征在于,所述隔離層與振動晶體的間隙為2μ m 20 μ m0
全文摘要
本發(fā)明提供了一種晶振及其制作方法,所述晶振包括半導(dǎo)體襯底;位于半導(dǎo)體襯底表面的層間介質(zhì)層,所述層間介質(zhì)層內(nèi)形成有激勵板以及位于所述激勵板兩側(cè)的正極插塞、負極插塞;位于正極插塞與負極插塞之間、激勵板上方的下空腔;位于層間介質(zhì)層表面,橫跨所述下空腔,并與正極插塞、負極插塞連接的振動晶體,所述振動晶體與其兩側(cè)的正極插塞以及負極插塞連接,除此之外,其余兩側(cè)為自由端,不與周圍物體相接觸;位于層間介質(zhì)層上的隔離層,所述隔離層與振動晶體之間具有間隙,構(gòu)成上空腔;形成于所述隔離層表面的覆蓋層。本發(fā)明所述晶振基于CMOS工藝制造,易于集成至半導(dǎo)體芯片中,滿足器件微縮的需求。
文檔編號H03H9/02GK102270975SQ20101019349
公開日2011年12月7日 申請日期2010年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月4日
發(fā)明者毛劍宏 申請人:江蘇麗恒電子有限公司