CN102001613A - 微电子装置及制造方法、微机电封装结构及封装方法 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种微电子装置及制造方法、微机电封装结构及封装方法，其中该微电子装置的制造方法，其先在基底的CMOS电路区内形成半导体元件，接着在基底上形成多层金属层、多个接触窗、多层氧化层与第一保护层，其中第一保护层位于至少一层氧化层上，且这些金属层与氧化层交错层叠，而接触窗形成于氧化层内，并连接至对应的金属层，以于基底的微机电区上构成微机电结构，并于CMOS电路区上构成内连线结构。然后，在内连线结构上形成第二保护层。之后，移除微机电区上的部分氧化层，以使微机电结构部份地悬于基底上方。由于CMOS电路与微机电元件可整合至同一工艺中完成，因此可降低微电子装置的生产成本。另外，本发明还提供一种微电子装置与微机电封装结构及其封装方法。

Description

微电子装置及制造方法、微机电封装结构及封装方法

技术领域

本发明涉及一种微电子装置及制造方法、微机电封装结构及封装方法，特别是涉及一种低生产成本的微电子装置及制造方法、微机电封装结构及封装方法。

背景技术

微机电系统(Micro Electromechanical System，MEMS)技术的发展开辟了一个全新的技术领域和产业，其已被广泛地应用于各种具有电子与机械双重特性的微电子装置中，例如压力感应器、加速器与微型麦克风等。

现有习知包括有微机电元件的微电子装置，其通常以CMOS工艺来制作内部的半导体电路，并另外以微加工的方式制成微机电元件。然而，由于制造过程较为繁琐且困难，因此容易造成上述微电子装置具有较高的生产成本，而难以进行商业化应用。

因此，如何改善微电子装置的制造方法，以简化微电子装置的工艺，从而降低微电子装置的生产成本实为相关领域的人员所重视的议题之一。

由此可见，上述现有的微电子装置及制造方法在产品结构、制造方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品及方法又没有适切的结构及方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的微电子装置及制造方法、微机电封装结构及封装方法，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的微电子装置及制造方法存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的微电子装置及制造方法、微机电封装结构及封装方法，能够改进一般现有的微电子装置及制造方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的微电子装置的制造方法存在的缺陷，而提供一种新的微电子装置的制造方法，所要解决的技术问题是使其可简化微电子装置的工艺，从而降低微电子装置的生产成本，非常适于实用。

本发明的另一目的在于，克服现有的微电子装置的制造方法存在的缺陷，而提供一种新的微电子装置的制造方法，所要解决的技术问题是使其其可整合微机电元件与CMOS元件的工艺，并在工艺中一并完成微机电元件的封装，从而更加适于实用。

本发明的再一目的在于，克服现有的微电子装置存在的缺陷，而提供一种新的微电子装置，所要解决的技术问题是使其避免微机电元件的沾黏问题，从而更加适于实用。

本发明的还一目的在于，克服现有的微机电封装结构存在的缺陷，而提供一种新的微机电封装结构，所要解决的技术问题是使其有效地将微机电元件气密封装，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。

本发明的另外还一目的在于，提供一种微机电结构的封装方法，所要解决的技术问题是使其降低封装工艺的复杂度及成本，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种微电子装置的制造方法，其包括：提供一基底，具有一CMOS电路区与一微机电区；在该基底的该CMOS电路区内形成至少一半导体元件；在该基底上形成至少一第一金属层、多个第一接触窗与至少一第一氧化层，其中该至少一第一金属层与该至少一第一氧化层交错层叠，而该些第一接触窗位于该至少一第一氧化层内，并连接至该至少一第一金属层；在该至少一第一氧化层位于该微机电区的部分上形成一第一保护层；在该至少一第一氧化层及该第一保护层上形成多层第二金属层、多个第二接触窗与多层第二氧化层，其中该些第二金属层与该些第二氧化层交错层叠，而该些第二接触窗位于该些第二氧化层内，并连接至相对应的该些第二金属层，且位于该微机电区上的部分该些第二金属层、部分该些第二接触窗及部分该些第二氧化层构成一微机电结构，而该些第二金属层、该些第二接触窗及该些第二氧化层位于该CMOS电路区上的部分与该至少一第一金属层、该些第一接触窗与该至少一第一氧化层位于该CMOS电路区上的部分构成一内连线结构；在该内连线结构上形成一第二保护层，以覆盖住该内连线结构；以及移除该微机电区上的部分该些第二氧化层，以使该微机电结构部份地悬于该基底上方，而构成一微机电元件。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的微电子装置的制造方法，其中在移除该微机电区内的该些第二氧化层后，更包括移除该第二保护层。

前述的微电子装置的制造方法，其中所述的第二保护层的材质包括非晶硅，移除该第二保护层的方法包括采用氟化氙气体蚀刻。

前述的微电子装置的制造方法，其中在移除该第二保护层的步骤中，更包括同时移除该第一保护层。

前述的微电子装置的制造方法，其中移除该微机电区内的部分该些第二氧化层的方法包括使用氢氟酸蒸气蚀刻。

前述的微电子装置的制造方法，其中所述的第一氧化层掺有磷离子，且在移除该第二保护层后，该第一保护层仍覆盖于该第一氧化层位于该微机电区的部分上。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种微电子装置的制造方法，其包括：提供一基底，具有一CMOS电路区与一微机电区；在该基底的该CMOS电路区内形成至少一半导体元件；在该基底上形成多层金属层、多个接触窗与多层第一氧化层，其中该些金属层与该些氧化层交错层叠，而该些接触窗位于该些氧化层内，并连接至相对应的该些金属层，以在该CMOS电路区上构成一内连线结构，而位于该微机电区上的部分该些金属层、部分该些接触窗及部分该些氧化层构成一微机电结构，且位于该微机电结构上方的该金属层具有多个第一开口；在该内连线结构上形成一保护层，以覆盖住该内连线结构；在该微机电区上方形成一遮罩层，该遮罩层具有多个第二开口，且该些第二开口与该些第一开口交错分布；以该些第一开口与该些第二开口为蚀刻通道移除该微机电区上的部分该些氧化层，以使该微机电结构部份地悬于该基底上方，而构成一微机电元件；以及形成一封装层覆盖于该保护层及该遮罩层上，其中该封装层填入该些第二开口内而将该微机电元件密封于该些金属层之间。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的微电子装置的制造方法，其中所述的遮罩层与该保护层在同一工艺中形成。

前述的微电子装置的制造方法，其中更包括移除该封装层位于该内连线结构上的部分以及该保护层。

前述的微电子装置的制造方法，其中所述的半导体元件包括一光感测器，且在移除该封装层位于该内连线结构上的部分以及该保护层之后，更包括在该光感测器上方的该内连线结构上形成一微透镜。

前述的微电子装置的制造方法，其中所述的封装层与该保护层的材质包括非晶硅，且移除该封装层与该保护层的方法包括采用氟化氙气体蚀刻。

前述的微电子装置的制造方法，其中所述的移除该微机电区内的部分该些氧化层的方法包括使用氢氟酸蒸气蚀刻。

本发明的目的及解决其技术问题另外再采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种微电子装置，其包括：一基底，具有一CMOS电路区与一微机电区；至少一半导体元件，配置于该基底的该CMOS电路区内；一抗金属离子层，配置于该基底的该CMOS电路区上而覆盖该半导体元件；一非掺杂氧化层，配置于该基底的该微机电区上；以及一微机电结构，部分地悬于该非掺杂氧化层上方。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的微电子装置，其更包括一内连线结构，配置于该抗金属离子层上。

前述的微电子装置，其中所述的抗金属离子层为掺磷的硅氧化层。

本发明的目的及解决其技术问题另外还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种微机电封装结构，其包括：一基底；一微机电结构，部分地悬于该基底上方；一金属层，配置于该微机电结构上方，并具有多个第一开口；一遮罩层，配置于该金属层上方，并具有多个第二开口，其中该些第二开口与该些第一开口交错分布；以及一封装层，配置于该遮罩层上，并填入该些第二开口而连接至该金属层。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的微机电封装结构，其中所述的遮罩层与该封装层的材质包括金属材料或非晶硅。

前述的微机电封装结构，其中所述的遮罩层与该封装层的材质包括铝。

本发明的目的及解决其技术问题另外还可采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种微机电结构的封装方法，其包括：提供一基底；在该基底上形成多层金属层、多个接触窗与多层氧化层，以构成一微机电结构，其中位于该微机电结构上方的该金属层具有多个第一开口；在该金属层上形成一遮罩层，其中该遮罩层具有多个第二开口，且该些第二开口与该些第一开口交错分布；以该些第一开口与该些第二开口为蚀刻通道移除部分的该些氧化层，以使该微机电结构部分地悬于该基底上方；以及在该遮罩层上形成一封装层，以填入该些第二开口内而将该微机电结构密封于该些金属层之间。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的微机电结构的封装方法，其中所述的移除部分的该些氧化层的方法包括采用氢氟酸蒸气蚀刻。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知，为达到上述目的，本发明提供了一种微电子装置的制造方法，其先提供具有CMOS电路区与微机电区的基底，接着在基底的CMOS电路区内形成半导体元件。再接着，在基底上形成至少一层第一金属层、多个第一接触窗与至少一层第一氧化层。其中，第一金属层与第一氧化层交错层叠，而这些第一接触窗位于第一氧化层内，并连接至第一金属层。然后，在第一氧化层位于微机电区的部分上形成第一保护层。接续，在第一氧化层及第一保护层上形成多层第二金属层、多个第二接触窗与多层第二氧化层，以于微机电区上构成微机电结构，并于CMOS电路区上构成内连线结构。其中，这些第二金属层与这些第二氧化层交错层叠，而这些第二接触窗位于这些第二氧化层内，并连接至相对应的第二金属层。然后，在内连线结构上形成第二保护层，以覆盖住内连线结构。最后，移除微机电区上的部分第二氧化层，以使微机电结构部份地悬于基底上方。

本发明还提供一种微电子装置的制造方法，其先提供具有CMOS电路区与微机电区的基底，接着在基底的CMOS电路区内形成半导体元件。再接着，在基底上形成多层金属层、多个接触窗与多层氧化层。其中，这些金属层与这些氧化层交错层叠，而这些接触窗位于这些氧化层内，并连接至相对应的金属层，以在CMOS电路区上构成内连线结构。而且，位在微机电区上的部分金属层、部分接触窗及部分氧化层构成微机电结构。其中，位于微机电结构上方的金属层具有多个第一开口。

承上述，在内连线结构上形成保护层，以覆盖住内连线结构。接续，在微机电区上方形成具有多个第二开口的遮罩层，且这些第二开口与上述第一开口交错分布。再来，以这些第一开口与这些第二开口为蚀刻通道移除微机电区上的部分第二氧化层，以使微机电结构部份地悬于基底上方。最后，形成封装层覆盖于保护层及遮罩层上。其中，封装层填入这些第二开口内而将微机电元件密封于这些金属层之间。

本发明尚提供一种微电子装置，其包括基底、半导体元件、抗金属离子层、非掺杂氧化层以及微机电结构。其中，基底具有CMOS电路区与微机电区，半导体元件则是配置于基底的CMOS电路区内。抗金属离子层配置于基底的CMOS电路区上而覆盖半导体元件，非掺杂氧化层配置于基底的微机电区上。微机电结构则是部份地悬于非掺杂氧化层上方。

本发明还提出一种微机电封装结构，包括基底、微机电结构、金属层、遮罩层及封装层。其中，微机电结构部分地悬于基底上方，金属层配置于微机电结构上方，并具有多个第一开口。遮罩层配置于金属层上方，并具有多个第二开口，其中这些第二开口与这些第一开口交错分布。封装层配置于遮罩层上，并填入这些第二开口而连接至金属层。

本发明还提出一种微机电结构的封装方法，其先提供基底，接着在基底上形成多层金属层、多个接触窗与多层氧化层，以构成微机电结构。其中，位于微机电结构上方的金属层具有多个第一开口。再接着，在金属层上形成具有多个第二开口的遮罩层，其中这些第二开口与第一开口交错分布。然后，以这些第一开口与第二开口为蚀刻通道，移除部分的氧化层，以使微机电结构部分地悬于基底上方。最后，在遮罩层上形成封装层，以填入这些第二开口内而将微机电结构密封在这些金属层之间。

借由上述技术方案，本发明微电子装置及制造方法、微机电封装结构及封装方法至少具有下列优点及有益效果：本发明利用CMOS工艺来制作微机电元件，因而可将微机电元件与CMOS电路的制作整合至同一晶片上。此外，本发明还可以利用CMOS工艺完成微机电结构的封装，以简化微电子装置的整体工艺，进而降低微电子装置的生产成本。另一方面，本发明的微电子装置与微电子装置的制造方法可解决现有习知微电子装置中磷离子导致微机电元件发生沾黏现象的问题，进而改善微电子装置的工作性能。

综上所述，本发明是有关于一种微电子装置及制造方法、微机电封装结构及封装方法，其中该微电子装置的制造方法，其先在基底的CMOS电路区内形成半导体元件，接着在基底上形成多层金属层、多个接触窗、多层氧化层与第一保护层，其中第一保护层位于至少一层氧化层上，且这些金属层与氧化层交错层叠，而接触窗形成于氧化层内，并连接至对应的金属层，以于基底的微机电区上构成微机电结构，并于CMOS电路区上构成内连线结构。然后，在内连线结构上形成第二保护层。之后，移除微机电区上的部分氧化层，以使微机电结构部份地悬于基底上方。由于CMOS电路与微机电元件可整合至同一工艺中完成，因此可降低微电子装置的生产成本。另外，本发明还提供一种微电子装置与微机电封装结构及其封装方法。

本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1A至图1E是本发明的一实施例中微电子装置在制造流程中的剖面示意图。

图2是本发明另一实施例微电子装置的部分剖面示意图。

图3是本发明另一实施例中微电子装置的部分剖面示意图。

图4A至图4C是本发明另一实施例中微电子装置在制造流程中的剖面示意图。

图5是本发明另一实施例中微电子装置的部分剖面示意图。

10、20：微电子装置

11：基底

111：浅沟渠绝缘结构

112：CMOS电路区

114：微机电区

12：半导体元件

13、13a：金属层

130：遮罩层

132：第一开口

134：第二开口

14、14a：接触窗

15、15a：氧化层

151：非掺杂的氧化层

152：抗金属离子层

16：内连线结构

17：微机电结构

18、180、181：保护层

19：封装层

193：微透镜

195：滤光元件

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的微电子装置及制造方法、微机电封装结构及封装方法其具体实施方式、结构、制造方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。

有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚的呈现。为了方便说明，在以下的实施例中，相同的元件以相同的编号表示。

图1A至图1E绘示本发明的一实施例中微电子装置在制造流程中的剖面示意图。请参阅图1A，首先先提供具有CMOS电路区112与微机电区114的基底11，其中基底11可以是硅基底或绝缘层上硅(silicon on insulator，SOI)基底。接着，在基底11的CMOS电路区112内形成至少一半导体元件12。详细来说，当CMOS电路区112内形成有多个半导体元件12时，各半导体元件12以浅沟渠绝缘结构(shallow trench insulation，STI)111相隔于彼此。

然后，请参阅图1B，在基底11上形成至少一层氧化层15与至少一层金属层13，并在氧化层15中形成多个接触窗14之后，接着即在微机电区114上的氧化层15上形成保护层180。其中，保护层180的材质可以是非晶硅或碳化硅。

详细来说，本实施例先在基底11上形成氧化层15，接着蚀刻部分的氧化层15，以形成贯穿氧化层15的孔洞(图未标)。再接着，将导体材料填在这些孔洞内，以形成接触窗14，然后，在氧化层15上形成与这些接触窗14电性连接的金属层13。具体来说，金属层13的材质可为铝，接触窗14的材质可为钨，而氧化层15的材质可为氧化硅或其他氧化物。

请参阅图1C，在保护层180及氧化层15上形成多层金属层13a、多个接触窗14a与多层氧化层15a。其中，金属层13a与氧化层15a交错层叠，而接触窗14a位于氧化层15a内，并连接至对应的金属层13a。这些金属层13a、接触窗14a与氧化层15a位于CMOS电路区112上的部分与金属层13、接触窗14与氧化层15位于CMOS电路区112上的部分构成内连线结构16，而位于微机电区114上的部分金属层13a、部分接触窗14a与部分氧化层15a构成微机电结构17。

承上所述，这些金属层13a、接触窗14a与氧化层15a的形成方法例如是重复执行与金属层13、接触窗14及氧化层15的工艺相同的步骤，此处不再赘述。而金属层13a、接触窗14a与氧化层15a的材质分别与金属层13、接触窗14及氧化层15的材质相同或相似。

请参阅图1D，在形成金属层13a、接触窗14a与氧化层15a后，接续即是在内连线结构16上形成保护层18，以覆盖住内连线结构16。其中，保护层18的材质可包括非晶硅或碳化硅。

请参阅图1E，在保护层18的保护下，移除微机电区114上的部分氧化层15a，以使微机电结构17部份地悬于基底11的上方，从而完成微电子装置10的微机电元件(图未示)的制作。详细来说，微机电区114上的部分氧化层15a通过蚀刻方式移除，其例如是使用氢氟酸蒸气来蚀刻部分的氧化层15a。

特别的是，由于氧化层15上形成有保护层180，因此在完成微机电区114上的部分氧化层15a的蚀刻工艺后，微机电区114上的氧化层15仍留于基底11上而未被蚀刻掉。

请参阅图2，当形成于CMOS电路区112的半导体元件12为光感测器(photo sensor)时，为使光线可由外界穿透内连线结构16而射入半导体元件12中，本实施例的微电子装置的制造方法还可在移除微机电区114内的氧化层15a后，将保护层18移除。

值得一提的是，移除保护层18的方法主要依照保护层18所使用的材质而定。具体来说，当保护层18的材质为非晶硅时，即可采用氟化氙气体来蚀刻保护层18。

而且，本实施例的保护层180的材质例如是与保护层18的材质相同，以便于在移除保护层18的同时，一并将保护层180移除。值得一提的是，当保护层180与保护层18的材质均为非晶硅时，则在保护层18与保护层180的蚀刻过程中，可藉由位于保护层180下方的氧化层15作为蚀刻终止层(etching stop layer)，以避免用以蚀刻保护层180与保护层18的氟化氙气体蚀刻至基底11。

需要注意的是，若氧化层15为掺有磷离子的氧化层，则可利用遮罩来进行保护层18的蚀刻工艺，以令保护层180在蚀刻工艺后仍可保留于基底11上，用以阻挡氧化层15中的磷离子扩散至氧化层15外，进而避免对微机电结构17造成沾黏(stiction)的问题。

此外，若半导体元件12为非感光元件，则形成保护层180的工艺中，也可以令保护层180同时覆盖在微机电区114与CMOS电路区112上，如图3所示。

通过上述微电子装置的制造方法，CMOS电路与微机电元件可整合制作在同一晶片上，以简化微电子装置的后续工艺，进而降低微电子装置的生产成本。

特别的是，本发明还可以利用CMOS工艺完成微机电元件的封装。以下将举实施例说明。

请参阅图4A，当微机电结构17仅是由形成于基底11上的部份金属层13、接触窗14与氧化层15所构成，且位于微机电结构17上方的金属层13具有多个第一开口132，则可在微机电区114上方形成具有多个第二开口134的遮罩层130。以本实施例来说，保护层18与遮罩层130以同一工艺所形成的相同膜层。如此一来，在移除微机电区114上的部分氧化层15的过程中，可以第二开口134与第一开口132为蚀刻通道来移除氧化层15。其中，这些第二开口134与金属层13的第一开口132交错分布。

更特别的是，本发明还可以一并藉由CMOS工艺来完成微机电结构的封装。请参阅图4B，在移除微机电区114上的部分氧化层15后，还可在保护层18与遮罩层130的上方形成封装层19。其中，封装层19填入第二开口134内而将微机电元件密封于金属层13之间，以避免外界的水气或微粒子损坏微机电元件。

特别的是，封装层19的材质可以是二氧化硅、铝、钨、非晶硅或碳化硅。保护层18的材质可以是非晶硅或碳化硅。遮罩层130的材质则可为铝、非晶硅或碳化硅。

此外，为使外界光线可穿透内连线结构16，在形成封装层19之后，还可以将内连线结构16上方的保护层18以及封装层19位于CMOS电路区112上的部分移除，并且在内连线结构13上形成对应至半导体元件12的微透镜193，以制成微电子装置20，如图4C所示。其中，移除部分保护层18与封装层19的方法如前文所述，视保护层18与封装层19的材质而定，此处不再赘述。

值得一提的是，为使微电子装置20可提供彩色光源，本实施例例如是在形成微透镜193之前，先在内连线结构13上形成对应至半导体元件12的滤光元件195，再将微透镜193形成于滤光元件195上。

由上述可知，本实施例在形成CMOS电路与微机电元件的工艺中，同时完成微机电结构的封装，以节省工艺成本。但熟习此技艺者应该知道，前文所揭露的微机电结构17的封装方法及结构，亦可单独用于微机电元件的工艺中，本发明并未将其限定于与CMOS电路同时完成。

图5绘示本发明的一实施例中微电子装置的部分剖面示意图。请参照图5，微电子装置500包括基底11、半导体元件12、抗金属离子层152、非掺杂的氧化层151以及微机电结构17。其中，抗金属离子层152配置于基底11的CMOS电路区112上，并覆盖住半导体元件12，以防止在基底11上进行金属膜层的成膜工艺中，金属离子扩散至基底11内而损坏半导体元件12及CMOS电路(图未标)。详细来说，抗金属离子层152的材质可以是磷硅玻璃(phosphor silicate glass，PSG)。

然而，由于磷离子易导致微机电结构17发生沾黏(stiction)的问题，因此本实施例在基底11的微机电区114上配置非掺杂的氧化层151，然后再进行其他后续工艺，以在抗金属离子层152上形成内连线结构16，并在非掺杂的氧化层151上方形成部分悬浮的微机电结构17。其中，微机电结构17与内连线结构16的详细工艺如前文所述，此处不再赘述。

由上述可知，由于本实施例的微机电结构17部分地悬于非掺杂的氧化层151上方，因此可避免发生沾黏现象，进而可具有良好的工作性能。

综上所述，本发明的微电子装置的制造方法可将CMOS电路与微机电元件整合制作于同一晶片上，以简化微电子装置的后续工艺。此外，本发明还可以利用CMOS工艺完成微机电结构的封装，以减少微电子装置的封装工艺步骤，进而降低微电子装置的生产成本。

另一方面，本发明的微电子装置与微电子装置的制造方法可解决现有习知微电子装置中磷离子导致微机电元件发生沾黏现象的问题，进而改善微电子装置的工作性能。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (20)

1.一种微电子装置的制造方法，其特征在于其包括：

提供一基底，具有一CMOS电路区与一微机电区；

在该基底的该CMOS电路区内形成至少一半导体元件；

在该基底上形成至少一第一金属层、多个第一接触窗与至少一第一氧化层，其中该至少一第一金属层与该至少一第一氧化层交错层叠，而该些第一接触窗位于该至少一第一氧化层内，并连接至该至少一第一金属层；

在该至少一第一氧化层位于该微机电区的部分上形成一第一保护层；

在该至少一第一氧化层及该第一保护层上形成多层第二金属层、多个第二接触窗与多层第二氧化层，其中该些第二金属层与该些第二氧化层交错层叠，而该些第二接触窗位于该些第二氧化层内，并连接至相对应的该些第二金属层，且位于该微机电区上的部分该些第二金属层、部分该些第二接触窗及部分该些第二氧化层构成一微机电结构，而该些第二金属层、该些第二接触窗及该些第二氧化层位于该CMOS电路区上的部分与该至少一第一金属层、该些第一接触窗与该至少一第一氧化层位于该CMOS电路区上的部分构成一内连线结构；

在该内连线结构上形成一第二保护层，以覆盖住该内连线结构；以及

移除该微机电区上的部分该些第二氧化层，以使该微机电结构部份地悬于该基底上方，而构成一微机电元件。

2.根据权利要求1所述的微电子装置的制造方法，其特征在于其中在移除该微机电区内的该些第二氧化层后，更包括移除该第二保护层。

3.根据权利要求2所述的微电子装置的制造方法，其特征在于其中所述的第二保护层的材质包括非晶硅，移除该第二保护层的方法包括采用氟化氙气体蚀刻。

4.根据权利要求2所述的微电子装置的制造方法，其特征在于其中在移除该第二保护层的步骤中，更包括同时移除该第一保护层。

5.根据权利要求1所述的微电子装置的制造方法，其特征在于其中移除该微机电区内的部分该些第二氧化层的方法包括使用氢氟酸蒸气蚀刻。

6.根据权利要求1所述的微电子装置的制造方法，其特征在于其中所述的第一氧化层掺有磷离子，且在移除该第二保护层后，该第一保护层仍覆盖于该第一氧化层位于该微机电区的部分上。

7.一种微电子装置的制造方法，其特征在于其包括：

提供一基底，具有一CMOS电路区与一微机电区；

在该基底的该CMOS电路区内形成至少一半导体元件；

在该基底上形成多层金属层、多个接触窗与多层第一氧化层，其中该些金属层与该些氧化层交错层叠，而该些接触窗位于该些氧化层内，并连接至相对应的该些金属层，以在该CMOS电路区上构成一内连线结构，而位于该微机电区上的部分该些金属层、部分该些接触窗及部分该些氧化层构成一微机电结构，且位于该微机电结构上方的该金属层具有多个第一开口；

在该内连线结构上形成一保护层，以覆盖住该内连线结构；

在该微机电区上方形成一遮罩层，该遮罩层具有多个第二开口，且该些第二开口与该些第一开口交错分布；

以该些第一开口与该些第二开口为蚀刻通道移除该微机电区上的部分该些氧化层，以使该微机电结构部份地悬于该基底上方，而构成一微机电元件；以及

形成一封装层覆盖于该保护层及该遮罩层上，其中该封装层填入该些第二开口内而将该微机电元件密封于该些金属层之间。

8.根据权利要求7所述的微电子装置的制造方法，其特征在于其中所述的遮罩层与该保护层在同一工艺中形成。

9.根据权利要求7所述的微电子装置的制造方法，其特征在于其中更包括移除该封装层位于该内连线结构上的部分以及该保护层。

10.根据权利要求9所述的微电子装置的制造方法，其特征在于其中所述的半导体元件包括一光感测器，且在移除该封装层位于该内连线结构上的部分以及该保护层之后，更包括在该光感测器上方的该内连线结构上形成一微透镜。

11.根据权利要求9所述的微电子装置的制造方法，其特征在于其中所述的封装层与该保护层的材质包括非晶硅，且移除该封装层与该保护层的方法包括采用氟化氙气体蚀刻。

12.根据权利要求7所述的微电子装置的制造方法，其特征在于其中所述的移除该微机电区内的部分该些氧化层的方法包括使用氢氟酸蒸气蚀刻。

13.一种微电子装置，其特征在于其包括：

一基底，具有一CMOS电路区与一微机电区；

至少一半导体元件，配置于该基底的该CMOS电路区内；

一抗金属离子层，配置于该基底的该CMOS电路区上而覆盖该半导体元件；

一非掺杂氧化层，配置于该基底的该微机电区上；以及

一微机电结构，部分地悬于该非掺杂氧化层上方。

14.根据权利要求13所述的微电子装置，其特征在于其更包括一内连线结构，配置于该抗金属离子层上。

15.根据权利要求13所述的微电子装置，其特征在于其中所述的抗金属离子层为掺磷的硅氧化层。

16.一种微机电封装结构，其特征在于其包括：

一基底；

一微机电结构，部分地悬于该基底上方；

一金属层，配置于该微机电结构上方，并具有多个第一开口；

一遮罩层，配置于该金属层上方，并具有多个第二开口，其中该些第二开口与该些第一开口交错分布；以及

一封装层，配置于该遮罩层上，并填入该些第二开口而连接至该金属层。

17.根据权利要求16所述的微机电封装结构，其特征在于其中所述的遮罩层与该封装层的材质包括金属材料或非晶硅。

18.根据权利要求17所述的微机电封装结构，其特征在于其中所述的遮罩层与该封装层的材质包括铝。

19.一种微机电结构的封装方法，其特征在于其包括：

提供一基底；

在该基底上形成多层金属层、多个接触窗与多层氧化层，以构成一微机电结构，其中位于该微机电结构上方的该金属层具有多个第一开口；

在该金属层上形成一遮罩层，其中该遮罩层具有多个第二开口，且该些第二开口与该些第一开口交错分布；

以该些第一开口与该些第二开口为蚀刻通道移除部分的该些氧化层，以使该微机电结构部分地悬于该基底上方；以及

在该遮罩层上形成一封装层，以填入该些第二开口内而将该微机电结构密封于该些金属层之间。

20.根据权利要求19所述的微机电结构的封装方法，其特征在于其中所述的移除部分的该些氧化层的方法包括采用氢氟酸蒸气蚀刻。

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