用于制造具有移动结构的微机电装置、特别是微镜的方法与流程

优先权说明

本申请要求2018年9月12日提交的意大利专利申请号102018000008533的优先权，其内容在法律允许的最大范围内通过引用整体并入本文。

本公开涉及一种用于制造具有移动结构的微机电装置、特别是微镜的方法。

背景技术：

本领域已知的是具有使用半导体技术获得的镜结构的mems(微机电系统)装置。

上述mems装置例如用于便携式装置，例如便携式计算机、膝上型电脑、笔记本电脑(包括超薄笔记本电脑)、pda、平板电脑、智能手机，用于光学应用、特别是用于将由光源产生的光辐射束以所需的扫描模式或模态引导。

由于尺寸小，这些装置能够满足关于空间占用的在面积和厚度方面的严格要求。

例如，镜mems装置用于小型化的投影仪模块(例如，微型投影仪)，其能够投射图像或在一定距离处产生期望的光图案。

mems镜装置通常包括从半导体材料本体开始获得的镜元件(镜元件在一些情况下可以悬挂在腔室上)，以便可移动，通常具有倾斜或旋转的移动，用于以所需的方式引导入射光束。

例如，图1是包括光源1(通常是激光源)的微型投影仪9的示意图，该光源产生由三个单色光束构成的光束2，针对每个基色有一个单色光束。穿过仅示意性示出的光学系统3，每个单色光束被包括镜的mems装置5朝向屏幕6偏转。在所示的示例中，mems装置5是双轴型的；即，可以控制它以使镜绕垂直轴线v和水平轴线h旋转。mems装置5的镜围绕垂直轴线v的旋转产生屏幕6的快速水平扫描。mems装置5的镜绕垂直于垂直轴线v的水平轴线b的旋转产生屏幕6的慢速垂直扫描，通常是锯齿扫描。

在图1所示的变型中，该系统包括沿光束2的路径依次布置的两个mems装置，每个mems装置包括相应的镜。两个镜中的每一个镜都可绕其自身的轴线旋转；特别地，第一镜可围绕水平轴线h旋转，而第二镜可围绕垂直轴线v旋转，以产生前述的相同扫描方案。

通常，在mems装置中，镜的旋转通过致动系统来控制，该致动系统通常是静电、磁性或压电类型的系统。

图2示出了mems装置5的实施方案的示例。

详细地，mems装置5包括半导体材料(例如，硅)制成的管芯10，该管芯形成固定本体11和移动结构12，移动结构12悬挂在由固定本体11界定的腔室14中。移动结构12通过弹簧系统(图2中未示出)约束到固定本体11，并且特别是通过具有弹性可变形部分的臂(例如扭转弹簧)约束。

固定本体11包括例如第一半导体区域15和第二半导体区域17，在第一半导体区域和第二半导体区域之间插入有介电区域18。腔室14横穿第一和第二半导体区域15、17和介电区域18。在第二半导体区域17上延伸的是介电材料的第一顶部区域23。

移动结构12又包括第一半导体部分20和第二半导体部分21，以及相应的介电部分22，介电部分插入在第一和第二半导体部分20、21之间并相对于其固定。

第一半导体部分20承载由24表示的镜，并且通过上述弹簧约束到第二半导体区域17。此外，在第一半导体部分20上延伸的是介电材料的第二顶部区域25，第二顶部区域相对于镜24侧向交错。例如一个或多个磁致动器27可以在第二顶部区域25上延伸，其使得移动结构12能够相对于固定本体11旋转。

为了保证适当的操作，移动结构12的角度位置以及镜24的角度位置通常由感测元件控制。实际上，由于制造批次的可变性、由于组装不精确或由于不同的操作条件(例如温度或老化)引起结构的物理或电气特性的微小偏差，这可能导致光束被发出方向上的误差。

为此目的，通常集成在管芯10中的还有用于检测移动结构12的角度位置的传感器。通常，这些传感器是电容式或压电式的。由这些传感器产生的信号可以用于实现控制回路，用于控制管理移动结构12的旋转的致动器。

所有这些已经说过、当前的制造过程设想：例如参考图2中所示的mems装置5，移动结构12将通过选择性地移除管芯10的半导体材料而被形成，该半导体材料最初形成半导体材料的晶片，与要形成另外的管芯的半导体材料的其他部分一起被形成在彼此相同的相应的mems装置的内部。通过定时蚀刻不能获得半导体材料的这种选择性去除，因为这将导致从上述半导体材料晶片开始形成的不同mems装置之间的过量可变性。由于这个原因，基于存在由介电层形成的蚀刻停止，以受控的方式进行去除，该介电层将形成固定本体11的介电区域18和移动结构12的介电部分22。然而，在移动结构12的第一和第二半导体部分20、21之间的介电部分22的存在以及因此半导体介电界面的存在表示了结构弱点的原因。事实上，众所周知，半导体介电界面可以代表其中有机械应力集中的点，这可能导致裂缝形成，该裂缝随后可以延伸到mems装置的其他部分。

技术实现要素：

本公开的目的是提供一种用于制造mems装置的方法，其至少部分地克服现有技术的缺点。

根据本公开，提供了一种用于制造mems装置的方法，如所附权利要求书中所定义。

在实施例中，一种制造微机电装置的方法包括：通过前表面和后表面界定第一半导体晶片；利用底部介电区域覆盖后表面；穿过底部介电区域形成至少一个第一底部窗口；形成底部半导体区域，使得它将包括至少一个第一主子区域和一个次子区域，第一主子区域延伸穿过第一底部窗口并与第一半导体晶片接触，次子区域覆盖底部介电区域并且侧向围绕第一主子区域；从前表面开始选择性地去除第一半导体晶片的部分，以便形成第一顶部腔室和第二顶部腔室，第一顶部腔室和第二顶部腔室延伸至底部介电区域并且侧向界定固定支撑本体和图案化结构，图案化结构包括中心部分和与底部介电区域接触的多个的可变形部分，该中心部分接触底部半导体区域的第一主子区域，可变形部分被插入在中心部分和固定支撑本体之间；选择性地去除部分底部半导体区域，以便形成底部腔室，该底部腔室延伸穿过底部半导体区域直至底部介电区域，并且侧向界定包括底部半导体的第一主子区域的加强区域，底部腔室也侧向延伸，以暴露与可变形部分接触的部分底部介电区域和界定第一顶部腔室和第二顶部腔室的部分底部介电区域；以及选择性地移除由底部腔室暴露的部分底部介电区域，使得第一顶部腔室和第二顶部腔室和底部腔室形成整个腔室，图案化结构被悬挂在该整个腔室内部。

附图说明

为了更好地理解，现在参考附图仅通过非限制性示例来描述实施例，其中：

图1是微型投影仪的示意表示；

图2是已知mems装置的示意性横截面图；

图3-8是本制造过程的连续步骤中的半导体材料晶片的示意性横截面；

图9是沿着图10中所示的部段的线ix-ix截取的半导体材料晶片的示意性横截面图；

图10是在本制造过程的相应步骤期间的半导体材料晶片的一部分的示意性俯视图；

图11是沿着图10中所示的部段xi-xi的线截取的半导体材料的晶片的示意性横截面图；

图12、17、20-23和25-27示出了在本制造过程的连续步骤中的图9的示意性横截面；

图15示出了在本制造过程的后续步骤中的图3-8中所示的横截面；

图13、14和16示意性地示出了在本制造过程的连续步骤中的图11中所示的横截面；

图18是在与图16和17相同的步骤期间的半导体材料晶片的一部分的示意性俯视图；

图19是在与图20相同的步骤期间的半导体材料晶片的一部分的示意性俯视图；

图24是在与图23相同的步骤期间的半导体材料晶片的一部分的示意性俯视图；

图28示出了使用图27中所示的mems装置的微型投影仪的框图；以及

图29和30是关于图28的微型投影仪和便携式电子设备之间的耦合的变体的示意性透视图。

具体实施方式

下面参考半导体材料的第一晶片100(图3)，并且特别是第一晶片100的一部分描述本制造过程，其中提供mems装置110(图27)。第一晶片100的其他部分(未示出)可以被同时加工，以便形成彼此并排布置的多个mems装置，然后通过切割步骤将该多个mems装置分开，随后第一晶片100的机加工部分形成相应的管芯。然而，为了简化描述，在下文中将不参考第一晶片100的其他部分。而且，纯粹举例来说，第一晶片100可以由相应的半导体材料层(例如，单晶硅)形成，其具有例如p型掺杂并且具有例如在350并且和700并且之间的厚度。另外，第一晶片100由第一主表面s1和第二主表面s2界定，第一主表面和第二主表面彼此平行且相对。

在不影响通用性的前提下，在下文中参考第一晶片100的顶面和底面以指示分别形成第一和第二主表面s1、s2的面。在这方面，在下文中，假设正交参考系xyz(图3)。此外，在下文中，假设指示相对于轴线z定位(因此，关于高度定位)的术语，诸如术语“底”、“顶”、“后”和“前”、“上面”、“下方”和“上方”，参考例如图3中所示的情况，其中，除非指示其他方式，第一晶片100被布置成使得第一主表面s1布置在第二主表面s2的顶部上。因此，上述第一和第二主表面s1、s2分别代表第一晶片100的前表面和后表面。

已经说过，本发明的制造过程设想在第一晶片100中形成用于随后在选择性去除材料的步骤中使用的光刻掩模的对准标记。

再次，制造过程设想在第一晶片100中形成感测结构，该感测结构适于在使用中产生指示移动结构的旋转的信号，如下文所述。为此目的，进行n型(例如磷)掺杂离子种类的第一选择性植入，从而形成压电电阻器30(压电电阻器中的一个压电电阻器在图3中被示出)。此外，进行n型掺杂离子种类的第二选择性植入，从而形成与压电电阻器30邻接的压电电阻器接触区域32(其中一个压电电阻器接触区域在图3中被示出)。此外，进行p型(例如硼)掺杂离子种类的第三选择性植入，从而形成衬底接触区域34(其中一个衬底接触区域在图3中示出)。压电电阻器30、压电电阻器接触区域32和衬底接触区域34伸出到第一主表面s1上。

关于压电电阻器30、压电电阻器接触区域32和衬底接触区域34，图中所示的不必彼此一致的形状和布置应理解为纯粹定性的，相应的细节与本制造过程的目的无关。

接下来，如图4所示，进行热氧化处理，以便用第一介电层112覆盖第一晶片100，第一介电层由热氧化物形成、具有例如20nm的厚度，并且因此在第一晶片100的第一和第二主表面s1、s2上方以及第一晶片100的侧壁上方延伸。

接下来，如图5所示，第一介电层112利用第二介电层114被完全覆盖，第二介电层通过沉积teos氧化物而获得并且具有例如1化物的厚度(附图不是按比例的)。

如下文所阐明的，部分第一和第二介电层112、114将用作掩埋氧化物，掩埋氧化物将用作下文所述的选择性蚀刻的蚀刻停止。

接下来，如图6所示，第二介电层114利用第三介电层116被完全覆盖，第三介电层例如通过lpcvd(低压化学气相沉积)形成。例如，第三介电层116由氮化硅制成并且具有例如200nm的厚度。

第一、第二和第三介电层112、114、116中的每一个介电层包括相应的顶部和相应的底部，它们分别布置在第一主表面s1的顶部上和第二主表面s2的下方并且是由相应层的相同参考标记表示，具有相应的后缀“_top”(_顶)和“_bot”(_底)。

更详细地，第一介电层112的顶部112_top覆盖第一主表面s1。第一介电层112的底部112_bot覆盖第二主表面s2。

第二介电层114的顶部114_top覆盖第一介电层112的顶部112_top，并且在顶部由相应的表面界定，该表面在下文中称为第一顶部中间表面sint1_top。

第二介电层114的底部114_bot覆盖第一介电层112的底部112_bot，并且在底部由相应的表面界定，该表面在下文中称为第一底部中间表面sint1_bot。

第三介电层116的顶部116_top覆盖第二介电层114的顶部114_top，并且在顶部由相应的表面界定，该表面在下文中称为第二顶部中间表面sint2_top。

第三介电层116的底部116_bot覆盖第二介电层114的底部114_bot，并且在底部由相应的表面界定，该表面在下文中称为第二底部中间表面sint2_bot。

接下来，如图7所示，在第二顶部中间表面sint2_top上形成保护性介电区域120，例如通过等离子体沉积形成。保护性介电区域120可以由teos氧化物制成，并且具有例如1200nm的厚度。

然后，如图8所示，翻转第一晶片100。此外，可选地，在第一晶片100的前部可以使用临时保护，以便防止在机加工第一晶片100的背面的操作期间可能的损坏。为了简化描述，在下文中假设在任何情况下都不使用上述临时保护。

再次参考图8，执行去除第三介电层116的底部116_bot的操作，以暴露第一底部中间表面sint1_bot。

接下来，如图9所示，从第一底部中间表面sint1_bot开始，对第二介电层114的底部114_bot的一部分进行选择性去除，并且对第一介电层112的底部112_bot的相邻部分进行选择性去除，以形成第一窗口f1，第一窗口横穿第一和第二介电层112、114的底部112_bot、114_bot，以暴露第一晶片100的第二主表面s2的相应部分，并因此暴露第一晶片100的伸出到该窗口上的相应部分。为此目的，可以例如连续地执行两次蚀刻(例如，第一干蚀刻和随后的湿蚀刻)，以分别去除第一和第二介电层112、114的部分底部112_bot、114_bot。

再次参考图9，其中不可见的是压电电阻器、压电电阻器接触区域和衬底接触区域，因为为了简化描述，假设图9涉及第一晶片100的与先前图3-8不同的部分。在任何情况下，如前所述，压电电阻器、压电电阻器接触区域和衬底接触区域的形状和布置与本发明的目的无关。

如图10所示，第一窗口f1可以具有圆柱形状，在这种情况下，在俯视图中它具有圆形形状。

再次如图10和图11所示，在形成第一窗口f1的同时，也形成彼此相同的第二窗口f2和第三窗口f3，它们例如具有平行六面体的形状，并且在平行于轴线x的方向上相对于第一窗口f1以对称的方式布置。

再次参考图9和11，它们示出了正交部段(在图10中示出的平面中)，只要它们分别在平行于平面xz和平面yz的平面中被截取。纯粹出于方便表示的原因，图9中所示的部段具有平行于轴线x测量的延伸部，近似等于图11中所示的平行于轴线y测量的部段的延伸部。

实际上，前述操作使得能够图案化由第一和第二介电层112、114的底部112_bot、114_bot形成的宏观区域电介质。

接下来是第一底部中间表面sint1_bot的抛光操作(可选的，未示出)。此外，如图12和13所示，从第二主表面s2开始，穿过第一、第二和第三窗口f1、f2、f3进行半导体材料的外延生长；该操作导致形成底部半导体区域130，底部半导体区域在第一底部中间表面sint1_bot上方延伸，并且在第一、第二和第三窗口f1、f2、f3内延伸。

底部半导体区域130包括第一主子区域131、第二主子区域132和第三主子区域133，它们由单晶硅制成，与第一晶片100形成单个单片单晶区域并分别在第一、第二和第三窗口f1、f2、f3中延伸。此外，第一、第二和第三主子区域131、132、133彼此分开，并且分别包括填充相应的窗口的相应内部部分和外部部分，该外部部分在俯视图中具有与相应的内部部分相同的形状，并且因此作为相应的窗口，并且布置在相应的窗口之外，使得每个内部部分插入在相应的外部部分和第一晶片100之间。换句话说，第一、第二和第三主子区域131、132、133中的每一个主子区域从第一晶片100向外延伸，穿过相应的窗口并从该窗口突出；此外，在俯视图中，第一、第二和第三主子区域131、132、133中的每一个主子区域具有与相应窗口相同的形状。

底部半导体区域130还包括次子区域134，次子区域由多晶硅制成并覆盖第一底部中间表面sint1_bot，与第二介电层114的底部114_bot直接接触。特别地，次子区域134侧向围绕、直接接触第一、第二和第三主子区域131、132、133的上述外部部分。

底部半导体区域130可以具有例如110μm的初始厚度，其随后通过cmp(化学机械抛光)操作(步骤未示出)减小，例如减小到100μm。

更详细地，底部半导体区域130的形成可以通过在反应器中外延生长、使用硅烷并且初始使用在第一底部中间表面sint1_bot上和在第一晶片100的第二主表面s2的暴露部分上形成的多晶硅种子层(未示出)来获得。

接下来，如图14所示，再次翻转第一晶片100。另外，例如通过使用氢氟酸(hf)进行的化学蚀刻去除保护性介电区域120。接下来，去除第三介电层116的顶部116_top(例如，通过干等离子体蚀刻)，以暴露第一顶部中间表面sint1_top。

再次参考保护性介电区域120以及第三介电层116的顶部116_top，这些使得能够临时保护第一晶片100的顶面。此外，由于第三介电层116由与保护性介电区域120的材料和第一和第二介电层112、114的材料不同的材料制成，所以可以选择性地蚀刻第三介电层116的顶部116_top和第一顶部介电区域120，而不损坏第一和第二介电层112、114。

接下来，如图15所示，形成接触金属化部232(图15中仅示出其中一个)和衬底金属化部234(图15中仅示出其中一个)。为简单起见，图15涉及与图3-8中所示的相同的横截面。

特别地，接触金属化部232延伸穿过第一和第二介电层112、114的顶部112_top、114_top，以便接触相应的压电电阻器接触区域。衬底金属化部234延伸穿过第一和第二介电层112、114的顶部112_top、114_top，以便接触相应的衬底接触区域。

接触金属化部232和衬底金属化部234中的每一个可以由相应的导电多层结构形成，该导电多层结构由不同金属制成。

接下来，如图16所示，从第一顶部中间表面sint1_top开始选择性地移除第二介电层114的顶部114_top的一部分，以及选择性地移除第一介电层112的顶部112_top的下面部分，以暴露第一晶片100的第一主表面s1的一部分。实际上，形成第四窗口f4，其延伸穿过第一和第二介电层112、114的顶部112_top、114_top。为此目的，可以例如连续地进行两次蚀刻(例如，第一干蚀刻和随后的湿蚀刻)，以分别去除第一和第二介电层112、114的顶部112_top、114_top的部分。

实际上，第四窗口f4的形成使得能够暴露第一晶片100的相应的顶部，其伸出到第四窗口f4上。在这方面，图17涉及与图16中所示的操作步骤相同的操作步骤；然而，尽管图16涉及与图11、13和14中所示相同的部段，但图17涉及与图9和12中所示相同的部段。

在不影响通用性的前提下，如图18所示，在俯视图中(换句话说，参考平行于xy平面的平面中的投影)，第四窗口f4具有相对于平行于平面zx的第一轴线h1对称以及相对于平行于平面yz的第二轴线h2对称的形状。此外，第四窗口f4包括中心部分f41，中心部分具有平行六面体的形状，该平行六面体具有平行于轴线z并穿过上述第一和第二轴线h1、h2的交叉点的第三轴线h3。第四窗口f4还包括第一外围部分f42和第二外围部分f43，它们彼此相同并且相对于中心部分f41以对称的方式布置。

更详细地，中心部分f41在一定距离处在底部半导体区域130的第一主子部分131上面，第一主子部分具有与第三轴线h3重合的轴线。在这方面，为了便于理解，图18以虚线示出了第一主子部分131的轮廓，并且同样地示出了底部半导体区域130的第二和第三主子区域132、133的轮廓。

甚至更详细地，底部半导体区域130的第一主子部分131在一定距离处完全由第四窗口f4的中心部分f41的平行六面体形状的四边形基部覆盖。

另外，在俯视图中，第四窗口f4的第一和第二外围部分f42、f43中的每一个具有面向与中心部分f41相反的方向的“c”形状的第一近似，即，具有其面向外部的凹面，“c”的中心部分与第四窗口f4的中心部分f41结合。此外，“c”形状在平行于轴线x的方向上具有的最大尺寸小于中心部分f41的基部的相应尺寸。

第四窗口f4的第一和第二外围部分f42、f43中的每一个在其自己的“c”形状内容纳第二介电层114的顶部114_top的相应的第一和第二残余部分，分别通过图18中的r2和r3表示。第二介电层114的顶部114_top的第一和第二残余部分r2、r3分别以一定距离处在底部半导体区域130的第二和第三主子区域132、133上面。

接下来，如图19和20所示，从第一主表面s1开始，选择性地去除第一晶片100的伸出到第四窗口f4的中心部分f41上的部分，以便形成第一顶部腔室140和第二顶部腔室140、142，第一顶部腔室和第二顶部腔室延伸至第一介电层112的底部112_bot，从而暴露第一介电层的相应部分。为此目的，可以连续进行(例如)两次蚀刻(例如，第一干蚀刻和随后的湿蚀刻)；第一蚀刻可以是蚀刻停止型；即，一旦到达形成第一介电层112的底部112_bot的介电材料，它就停止。第一顶部腔室和第二顶部腔室140、142完全横穿第一晶片100。

在不影响通用性的前提下，第一顶部腔室和第二顶部腔室140、142例如彼此相同并且以相对于第二轴线h2对称的方式布置，以便界定第一晶片100的半导体部分144，其插入在第一顶部腔室和第二顶部腔室140、142之间并且在下文中称为内部半导体区域144，第一晶片100的剩余部分在下文中称为外部半导体区域145。再一次在不影响通用性的前提下，第一顶部腔室和第二顶部腔室140、142中的每一个在俯视图中具有相对于第一轴线h1的对称形状。

详细地，第一顶部腔室140将内部半导体区域144与外部半导体区域145的第一部分146分开。同样，第二顶部腔室142将内部半导体区域144与外部半导体区域145的第二部分148分开。

内部半导体区域144包括中心部分151、第一可变形部分152和第二可变形部分153、以及第一端部154和第二端部155。

更详细地，中心部分151具有例如圆柱形状，具有与前述第三轴线h3重合的轴线。而且，如图20所示，其中底部半导体区域130的第一主子区域131的轮廓用虚线表示以便于理解，内部半导体区域144的中心部分151的基部所具有的直径大于底部半导体区域130的第一主子区域131的直径，因此第一主子区域完全由内部半导体区域144的中心部分151覆盖，第一主子区域与该中心部分形成一个单件。

更详细地，内部半导体区域144的中心部分151的中心部在底部半导体区域130的主子区域131上面，而中心部分151的外围部围绕中心部分151的中心部，该外围部相对于底部半导体区域130的第一主子区域131以及第二和第三主子区域132、133侧向交错；因此，它在底部由第一介电层112的底部112_bot界定。

第一和第二可变形部分152、153布置在中心部分151的相对侧上，并且相对于底部半导体区域130的第一主子区域131侧向交错；因此，这些可变形部分也在底部由第一介电层112的底部112_bot界定(等效地，它们覆盖第一介电层)。

此外，第一和第二可变形部分152、153形成相应的弹簧；即，它们可以经历变形以便围绕平行于轴线h2的轴线旋转。在这方面，适当的驱动机构可以集成在第一晶片100中。在不影响通用性的前提下，本说明书涉及静电驱动的情况。为此目的，第一和第二可变形部分152、153中的每一个在俯视图和静止状态下平行于第二轴线h2延伸。此外，第一和第二可变形部分152、153中的每一个包括多个突出元件，这些突出元件平行于轴线x延伸并且与相应的突出元件静电耦合，所述突出元件分别由外部半导体区域145的第一和第二部分146、148形成。

第一和第二端部分154、155分别在底部半导体区域130的第二和第三主子区域132、133上面。此外，第一可变形部分152被插入在内部半导体区域144的第一端部154和中心部分151之间，而第二可变形部分153被插入在内部半导体区域144的第二端部155和中心部分151之间。另外，第一和第二端部分154、155分别由第二介电层114的顶部114_top的第一和第二残余部分r2、r3部分地覆盖。

参考图19和20描述的操作不会引起图17中所示的横截面的变化。此外，从第一晶片100移除的半导体材料直接接触地布置在第一介电层112的底部112_bot上；因此，由于采用蚀刻停止型的蚀刻工艺的可能性，对去除的控制特别准确。

接下来，如图21所示，在内部半导体区域144的中心部分151上形成金属区域170，金属区域在使用中用作镜。

然后(如图22所示)，第一晶片100的前部粘合到由半导体材料制成的第二晶片171，该第二晶片用作支撑并且鉴于第一晶片100的背面的随后机加工操作而具有刚度。特别地，使用结合区域172将第一晶片100结合到第二晶片171，结合区域在第一顶部中间表面sint1_top上和金属区域170上延伸。此外，结合区域172完全填充第一顶部腔室和第二顶部腔室140、142。

接下来(如图23所示)，翻转由第一和第二晶片100、171以及结合区域172形成的整体。然后，选择性地去除部分底部半导体区域130，以便形成底部腔室180，底部腔室的形状在俯视图中在图24中被示出。为了便于理解，图24中以虚线示出的是第一顶部腔室和第二顶部腔室140、142的轮廓，因此也是内部半导体区域144的轮廓。

详细地，通过干蚀刻执行上述选择性去除，在第二介电层114的底部114_bot上具有蚀刻停止。因此，底部腔室180完全横穿底部半导体区域130并且在顶部由第一底部中间表面sint1_bot界定；即，它延伸到第二介电层114的底部114_bot，从而暴露第二介电层的一部分(图24中用斜线表示)。

此外，底部腔室180界定由底部半导体区域130的第一主子区域131和次子区域134的第一部(由134’表示)形成的初始加强结构191，第一部分侧向围绕主子区域131。次子区域134的第一部134’相对于第一顶部腔室和第二顶部腔室140、142侧向交错。

特别地，在俯视图中，次子区域134的第一部分134’布置在第一顶部腔室和第二顶部腔室140、142之间。此外，参考图23所示的取向，底部腔室180具有一形状，该形状使得第二介电层114的底部114_bot的暴露部分完全在由第一顶部腔室和第二顶部腔室140、142暴露的第一介电层112的底部112_bot的部分上面。

另外，底部腔室180将底部半导体区域130的次子区域134的第二部、第三部、第四部和第五部彼此分开，这些部分别由134”、134”’、134”’和134””’指定。

详细地说，次子区域134的第二和第三部134”、134”’相对于第一轴线h1以对称方式布置并且分别围绕底部半导体区域130的第二和第三主子区域132、133。次子区域134的第四和第五部134””、134””’相对于第二轴线h2以对称的方式布置，并且分别布置在外部半导体区域145的第一和第二部分146、148的下方，由于第一和第二介电层112、114的底部112_bot、114_bot的插入，第四和第五部分从第一和第二部分分离。

另外，底部腔室180也在第一和第二可变形部分152、153的下方延伸，并且特别是在由第一和第二可变形部分152、153覆盖的底部112_bot、114_bot的相应部分的下方延伸。

接下来，如图25所示，执行蚀刻(例如，各向同性蚀刻)以便图案化底部腔室180的壁，该壁先前是垂直的。就此而言，参考顶部腔室180的壁来描述该各向同性蚀刻，该壁侧向界定底部半导体区域130的次子区域134的第一部134’(在图23和25中由190表示)，尽管相似的考虑也适用于底部腔室180的其他壁。

详细地，各向同性蚀刻引起壁190的弯曲，该壁呈现具有面向外的凹面的形状，即具有面向第三轴线h3的凸面。此外，在各向同性蚀刻期间移除次子区域134的第一部134’，可能与底部半导体区域130的第一主子区域131的外围部分一起移除。因此，壁190现在由第一主子区域131的剩余部分形成，在图25中用193表示，并且在下文中称为加强结构193。

更详细地，上述各向同性蚀刻尤其导致第二介电层114的底部114_bot的暴露部分的第三轴线h3的方向上的延伸。从另一个观点来看，各向同性蚀刻需要初始加强结构191的图案化，使得存在于加强结构193和第一底部中间表面sint1_bot之间的接口区域相对于在初始加强结构191和第一底部中间表面sint1_bot之间存在的接口区域很小(理想地，它为零)。这需要进一步减小最终装置中的机械应力。在任何情况下，各向同性蚀刻的操作是可选的。而且，蚀刻可以是非各向同性的类型。

接下来，如图26所示，进行干式或湿式的进一步蚀刻，以选择性地去除第二介电层114的底部114_bot的暴露部分，以及第一介质层112的底部112_bot的相邻部分，使得底部腔室180与由结合区域172填充的第一顶部腔室和第二顶部腔室140、142连通。换句话说，发生由底部114_bot的暴露部分和底部112_bot的相邻部分形成的隔膜的移除，该隔膜将底部腔室180与第一顶部腔室和第二顶部腔室140、142分开，随后形成由结合区域172部分填充的直通型单个整体腔室199(图27中所示)。

接下来，再次翻转由第一和第二晶片100、171形成的整体。第二晶片171与第一晶片100分离，并且执行抛光操作来去除结合区域172的可能剩余部分，以获得图27中所示的mems装置110。

出于实际目的，内部半导体区域144的第一和第二端部154、155形成mems装置110的固定支撑结构，该固定支撑结构相对于外部半导体区域145的第一和第二部分146、148固定。而且，如前所述，内部半导体区域144的第一和第二端部分154、155分别相对于底部半导体区域130的第二和第三主子区域132、133固定，具有在静止表面方面的相应优点。此外，金属区域170、内部半导体区域144的中心部分151和加强结构193形成移动结构，移动结构通过第一和第二可变形部分152、153机械地耦合到上述固定支撑结构，并且悬挂在上述整个腔室199中。

虽然没有详细描述，但是外部半导体区域145的第一和第二部分146、148以及第一和第二可变形部分152、153的电势可以改变(例如，使用未示出的相应电极)，以这种方式来引起第一和第二可变形部分152、153的变形以及相对于平行于移动结构的第二轴线h2的方向的随后旋转。对于第一近似，由于存在加强结构193，即由于在平行于轴线z的方向和在静止状态下移动结构所具有厚度的大于由第一和第二可变形部分152、153形成的弹簧的厚度，该旋转不会导致移动结构的变形。此外，由移动结构和第一和第二可变形部分152、153形成的结构没有介电半导体界面，随后减小移动结构在旋转期间所承受的机械应力。

mems装置110可以用在适于在功能上耦合到便携式电子设备300的微型投影仪301中，如下文参考图28-30所示。

详细地，图28的微型投影仪301包括：光源302，例如激光类型，适于产生光束303；mems装置110，其金属区域170适于接收光束303并将其引向屏幕或显示表面305(其在外部并设置在距离微型投影仪301本身一定距离处)；第一驱动电路306，适于向光源302提供适当的控制信号，用于根据待投影的图像产生光束303；第二驱动电路308，适于提供驱动信号，用于mems装置110的移动结构的旋转；以及通信接口309，适于从例如被包括在便携式设备300(图29、30)中的外部控制单元310接收关于例如像素阵列形式的要生成图像的信息。在输入处发送信息以驱动光源302。

此外，控制单元310可以包括用于控制mems装置110的镜的角度位置的单元。为此目的，控制单元310可以通过接口309接收由包括压电电阻器30的感测结构产生的信号，并且可以相应地控制第二驱动电路308。

微型投影仪301可以作为独立的配件被获得，该独立的配件与相关的便携式电子设备300、例如移动电话或智能手机分开，如图29所示。在这种情况下，微型投影仪301由适当的电气和机械连接元件(未详细示出)耦合到便携式电子设备300。这里，微型投影仪301设置有其自身的壳体341，该壳体具有至少一个部分341’，该部分对于来自mems装置110的光束303是透明的。微型投影仪301的壳体341以可释放的方式耦合到便携式电子设备300的壳体342。

备选地，如图30所示，微型投影仪301可以集成在便携式电子设备300内，并集成在便携式电子设备300本身的壳体342内。在这种情况下，便携式电子设备300具有对来自mems装置110的光束303透明的相应部分342’。微型投影仪301例如耦合到便携式电子设备300的壳体342内存在的印刷电路。

由前面的描述清楚地显示了本制造过程所带来的优点。

特别地，由第一和第二介电层112、114的底部112_bot、114_bot形成的宏观区域用作对于从第一晶片100的正面和背面执行的蚀刻的掩埋类型的蚀刻停止，该宏观区域能够相应地定义i)内部半导体区域144(因此弹簧152、153和中心部分151)，以及ii)加强结构193。随后，去除部分的上述宏观区域，以使得在前述蚀刻期间从后部和前部产生的腔室连通，从而释放移动结构，该移动结构没有介电半导体界面。

最后，显而易见的是，可以对本文描述和示出的装置和制造过程进行修改和变化，而不脱离本公开的保护范围，如所附权利要求所界定，但不被局限。

例如，所使用的介电层的数量、形状和组成可以变化，窗口的数量和形状也是如此。例如，与第四窗口f4一起，在移动结构的形状要更复杂的情况下，可以形成另外的顶部窗口。再次举例来说，第二和第三窗口f2、f3可以不存在，在这种情况下，底部半导体区域130的第二和第三主子区域132、134也不存在，只要它们被次子区域134的相应部分取代。

此外，弹簧的数量和形状可能与所描述的不同。

代替静电类型的致动器，mems装置110可以包括不同类型的致动器，例如电磁致动器或压电致动器。同样，传感机制不必基于压电电阻器的使用。

最后，进行蚀刻的顺序可以与所描述的顺序不同。