微机电系统(mems)结构以及设计结构的利记博彩app【
技术领域：
】[0001]本发明涉及半导体结构以及制造方法，尤其涉及伪微机电系统(Micro-Electro-MechanicalSystem;MEMS)结构、制造方法以及设计结构。【
背景技术：
】[0002]用于集成电路中的集成电路开关可由固态结构(例如晶体管)或无源线路(MEMS)形成。通常采用MEMS开关，因为MEMS开关具有近乎理想的隔离度，这是将MEMS开关用于功率放大器(poweramplifier；PA)的模式开关的无线电应用的关键要求，而且MEMS开关在10GHz以及更高频率具有低插入损耗(也就是电阻)。MEMS开关可用于各种应用中，主要是模拟及混合信号应用。一个这样的例子是包含功率放大器(PA)以及针对每个广播模式进行调谐的电路的蜂窝电话芯片。芯片上的集成开关将功率放大器与适当的电路连接，从而无需每个模式一个功率放大器。[0003]MEMS可以悬臂或桥式结构的形式实现。在悬臂结构中，通过施加电压将悬臂(悬置电极)拉向固定电极。悬臂支撑于一端上，而桥支撑于两端上。通过静电力将悬置电极拉向固定电极所需的电压被称为拉入电压(pull-1nvoltage)，其依赖于数个参数，包括悬置电极的长度、悬置电极与固定电极之间的间距或距离、以及悬置电极的弹簧常数，该弹簧常数随材料以及材料的厚度的变化而变化。[0004]MEMS可通过若干不同的工具以若干方式制造。不过，一般来说，该些方法及工具用以形成具有大约5微米厚、100微米宽及200微米长的开关尺寸的微米级尺寸的小结构。另外，用以制造MEMS的许多方法(也就是技术)来自集成电路(1C)技术。例如，几乎所有的MEMS都建于晶圆上并以通过在晶圆的顶部上执行光刻(photolithographic)制程而图案化的材料薄膜实现。【
发明内容】[0005]在本发明的一个方面中，一种方法包括形成从设于腔体结构内的微机电系统(Micro-Electro-MechanicalSystem;MEMS)横梁结构延伸的缓冲器。该方法还包括在与该MEMS横梁相对的该腔体结构的一侧上形成伪着陆结构，当该MEMS横梁处于非致动状态时，该伪着陆结构横向偏离该缓冲器。[0006]在本发明的一个方面中，一种方法包括通过考虑制造MEMS结构的制程变化以及操作条件对该MEMS结构的影响的至少其中一项个确定相对缓冲器的伪着陆结构的尺寸和/或位置偏移。[0007]在本发明的一个方面中，一种结构包括MEMS结构，该MEMS结构包括:自MEMS横梁延伸的缓冲器，以及在任意给定的操作温度下的该MEMS横梁致动期间在任意给定的操作温度下与该缓冲器对齐的伪着陆结构。[0008]在本发明的另一方面中，提供一种实际实施于机器可读存储媒体中以设计、制造或测试集成电路的设计结构。该设计结构包括本发明的结构。在进一步的实施例中，一种编码于机器可读数据存储媒体上的硬件描述语言(hardwaredescript1nlanguage；HDL)设计结构包括当在电脑辅助设计系统中处理时产生微机电系统(MEMS)结构的机器可执行表示(machine-executablerepresentat1n)的元素，该设计结构包括本发明的结构。在更进一步的实施例中，提供一种用于电脑辅助设计系统中的方法，以产生MEMS结构的功能设计模型。该方法包括产生MEMS结构的结构元素的功能表示。[0009]更具体地说，在实施例中，一种硬件描述语言(HDL)设计结构编码于机器可读数据存储媒体上。该HDL设计结构包括当在电脑辅助设计系统中处理时产生MEMS结构的机器可执行表示的元素。该系统产生MEMS结构，该MEMS结构包括自MEMS横梁延伸的缓冲器，以及在任意给定的操作温度下的该MEMS横梁致动期间在任意给定的操作温度下与该缓冲器对齐的伪着陆结构。【附图说明】[0010]通过参照以本发明的示例实施例的非限制性示例方式表示的多个附图，在下面的【具体实施方式】中说明本发明。[0011]图1显示依据本发明的方面的制程步骤以及相应结构；[0012]图2a及2b显示依据本发明在不同操作条件期间的两个结构的比较；[0013]图3显示依据本发明的方面的示例横梁结构；[0014]图4、4a及4b显示依据本发明的方面一端具有弹簧的示例桥式横梁结构；[0015]图5、5a及5b显示依据本发明的方面两端都具有弹簧的示例桥式横梁结构；[0016]图6显示用于半导体设计、制造和/或测试的设计过程的流程图；以及[0017]图7显示依据本发明的方面的实施步骤的流程图。【具体实施方式】[0018]本发明涉及半导体结构以及制造方法，尤其涉及伪微机电系统(Micro-Electro-MechanislSystem;MEMS)结构、制造方法以及设计结构。更具体地说，本发明涉及包括在任意给定的MEMS横梁残余应力或操作温度下且在该MEMS横梁操作期间与氧化物缓冲器对齐的伪着陆结构的MEMS结构。该MEMS横梁残余应力可随操作温度的变化而变化，因为构成该MEMS横梁的材料(也就是绝缘体与金属)具有热膨胀系数(coefficientofthermalexpans1n;CTE)差，该热膨胀系数差导致该MEMS横梁的残余应力随操作温度的变化而变化。在实施例中，本发明的伪着陆结构可为偏移伪致动器形状，其可考虑因应力/厚度/宽度变化而引起的标称偏移(nominaloffset)的变化性以及MEMS横梁中的温度诱发应力变化，以命名一些变量。在实施例中，可加宽(或者以其它形状及尺寸设置)伪着陆结构，以考虑因MEMS变化性引起的MEMS横梁偏移以及MEMS横梁中的温度诱发应力变化。[0019]已发现，MEMS横梁中的应力会于释放后和/或操作期间驱动MEMS横梁偏移，从而增加MEMS横梁上的氧化物缓冲器不会适当地着陆于伪着陆结构上的可能性，伪着陆结构通常由嵌埋于衬底内的金属或金属合金组成，衬底例如层间介电材料。已发现，MEMS横梁中的这些偏移与残余应力和/或温度相关，主要因为横梁层的非零应力以及MEMS横梁的制程中所使用金属与氧化物的热系数的不匹配。[0020]另外，已发现，基于不同的变量，例如温度、残余的横梁残余应力、光刻套刻(lithographicoverlay)、横梁的尺寸及类型(悬臂与桥式横梁)以及流程中的其它变化、结构的设计以及操作条件，MEMS横梁可能移动或甚至变形，先前并不知道所有这些因素会影响致动情况下MEMS横梁的静摩擦力。致动期间的MEMS横梁静摩擦力可由充电引起，并导致MEMS横梁的功能或可靠性失效，因为MEMS横梁被卡在关闭位置。例如，已发现，除晶圆或晶圆至晶圆上的其它条件以外，MEMS横梁的变形或移动受下列因素影响:[0021]-残余的横梁残余应力不等于零；[0022]-残余横梁应力变化性；[0023]-光刻套刻及宽度容差；[0024]-因氧化物及金属膜的温度相关残余应力的变化引起的MEMS横梁形状的温度诱发变化；[0025]-MEMS结构的操作环境或条件；以及/或者[0026]-横梁的类型，包括尺寸以及横向弹簧的使用，其影响横梁弹簧常数以及其它机械属性。[0027]较佳地，已发现，通过考虑导致MEMS横梁的缓冲器不对齐的这些先前未知的因素，本发明提升了MEMS结构的致动MEMS横梁静摩擦力耐受性(resistance)。值得注意的是，在本发明之前，MEMS横梁耐受性对致动静摩擦力问题未被识别为受上述变量以及流程所引起的系统变化的影响。实际上，伪形状与氧化物缓冲器通常仅基于这些结构的致动前位置对齐，而不考虑制程条件、横梁类型(例如悬臂、桥式等)、横梁的弹簧常数、致动期间横梁的移动、MEMS横梁残余应力、横梁膜应力的温度诱发变化、以及其它制程及操作条件等。[0028]因此，发明人不仅识别了此类问题，例如MEMS横梁的不同操作条件期间缓冲器与下方伪着陆结构的不对齐，而且提供缓冲器与伪着陆结构不对齐的这些问题的解决方案。例如，通过考虑导致不对齐的上述因素，本发明确保在操作期间且不论残余应力变化、光刻不对准、温度变化等，MEMS横梁上的缓冲器与伪着陆结构对齐，从而实现致动横梁寿命的显着提升。例如，与氧化物缓冲器不着陆于伪着陆结构时相比，本发明的MEMS结构的致动MEMS横梁寿命提供5倍以上的提升。[0029]因此，本发明考虑这些不同的变量(制程变化和/或操作条件)以及当制造例如伪着陆结构的MEMS结构时这些不同的变量如何影响MEMS横梁在伪着陆结构上的着陆。以此方式，可确保伪着陆结构与MEMS横梁的缓冲器对齐。也就是说，当设计并制造伪着陆结构时，本发明考虑这些系统变化及其影响。以此方式，在考虑温度及应力诱发横梁XY偏移和/或其它制程变化以及操作条件的情况下，相对MEMS横梁上的缓冲器，可能增加伪着陆结构的尺寸和/或重新定位(例如横向偏移)伪着陆结构。[0030]图1显示依据本发明当前第1页1 2 3 4