(57)【要約】      （修正有）【課題】製造が容易で費用が安く特に動作特性の点で最適な性能を有する電気機械部品を製造する。【解決手段】少なくとも（ａ）２つの絶縁領域によって部分的に覆われる１つのシリコン領域を有する基板１５を形成する段階と（ｂ）シリコン領域の覆われていない部分から開始する選択的エピタキシーによってシリコンゲルマニウム合金犠牲層を形成する段階と（ｃ）犠牲層上に配置される１つの単結晶領域と絶縁領域上に配置される２つの多結晶領域とを有し、エピタキシーによって高濃度にドーピングされたシリコン層を形成する段階と（ｄ）電極２３と振動構造体２２との間に空間を形成するように単結晶領域内に所定のパターンをエッチングすることによって振動構造体と作動電極とを同時形成する段階と（ｅ）シリコンゲルマニウム合金の犠牲層を選択的エッチングによって除去する段階とを含む。【選択図】図７
2008114363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面基板（１５）上に前記基板（１５）の平面で振動する少なくとも１つの構造体（２２）と作動電極（２３）とを有する電気機械部品（１０）を製造する方法であって、
前記方法は、少なくとも、
（ａ）上部表面（１７）が少なくとも部分的に１つの絶縁領域（１８）によって覆われるように、少なくとも１つのシリコン領域（１６）を有する基板（１５）を形成する段階と、
（ｂ）前記シリコン領域（１６）の上部表面の覆われていない部分から開始する選択的エピタキシーによってシリコンゲルマニウム合金犠牲層（１９）を形成する段階と、
（ｃ）前記犠牲層（１９）上に配置される少なくとも１つの単結晶領域（２０ｂ）と前記絶縁領域（１８）上に配置される少なくとも１つの多結晶領域（２０ａ）とを有し、所定の厚さ（ｅ２）を有するシリコン層（２０）をエピタキシーによって形成する段階と、
（ｄ）前記電極（２３）と前記振動構造体（２２）との間に空間（２４）を形成するように前記単結晶領域（２０ｂ）内に所定のパターンをエッチングすることによって前記振動構造体（２２）と前記作動電極（２３）とを同時形成する段階と、
（ｅ）シリコンゲルマニウム合金からなる前記犠牲層（１９）を選択的エッチングによって除去する段階と、
を順に有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記シリコン層は、高濃度にドープされている請求項１に記載に方法。
【請求項３】
前記電気機械部品（１０）の前記振動構造体（２２）と前記電極（２３）の厚さは、１００ｎｍから６００ｎｍのオーダーである請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記電気機械部品（１０）の前記振動構造体（２２）に対する封入カバー（３１）を形成する段階を有する、請求項１から３の何れか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記封入カバー（３１）を形成する段階は、エッチングによって前記振動構造体（２２）と前記電極（２３）とを同時形成する段階の後に、
（ａ）エピタキシーによって第２のシリコンゲルマニウム合金犠牲層（３０）を形成する段階と、
（ｂ）単結晶シリコン層をエピタキシーによって形成し、前記封入カバー（３１）を形成する段階と、
（ｃ）エッチングによって前記カバー（３１）内に複数の開口部（３２）を形成する段階と、
（ｄ）前記開口部（３２）を通した選択的エッチングによって前記第１及び第２シリコンゲルマニウム合金犠牲層（１９、３０）を除去する段階と、
（ｅ）前記カバー（３１）上に封止材料からなる層（３３）を形成する段階と、
を有する請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記振動構造体（２２）と前記電極（２３）との同時形成の前に、第１の前記シリコン層（２０）から開始するエピタキシーによってドープされていない追加のシリコン層（２１）を形成する段階を有する、請求項１から５の何れか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記振動構造体（２２）と前記電極（２３）と同時に、金属酸化物半導体トランジスタ（２６）を形成することを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記振動構造体（２２）と前記電極（２３）と同時に、可変静電容量を形成することを含む、請求項１から７の何れか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の平面で振動する少なくとも１つの構造体と作動電極とを含む平面基板上の電気機械部品を製造する方法に関する。
【０００２】
本発明は、特に、基板の平面内での変位を利用した振動構造体を有する微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）またはナノ電気機械システム（ＮＥＭＳ）の製造方法に適用することができる。
【背景技術】
【０００３】
小型で高性能で持ち運び可能な装置の開発は、新たな機能を行うための新規な部品に対する探求にますます動機を与える。高周波数用途、特に携帯電話、持ち運び可能なパーソナルコンピューター、通信目的タイプの用途などにおいて、微小電気機械システムまたはナノ電気機械システム（ＭＥＭＳまたはＮＥＭＳ）は、それらの修正及び理論的な性能のために“一般的な”微小電気部品に対する信用できる代替物である。
【０００４】
ＳＯＮ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｎｏｔｈｉｎｇ）技術は、このようなＭＥＭＳ／ＮＥＭＳを形成するために使用される。ＳＯＮ技術は、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）合金からなる数ナノメートル（典型的には、２０ｎｍから５０ｎｍ）の厚さの犠牲層を広くエピタキシーすることからなり、次いで、シリコンは、そのシリコンゲルマニウム層上に単結晶の特性を有してエピタキシャル成長される。次いで、シリコンゲルマニウム層は、このシリコンに対して選択的にエッチングされる。この操作は、局部的に吊るされたシリコン領域（Ｏｎ Ｎｏｔｈｉｎｇ）をもたらすことができ、ＭＥＭＳ／ＮＥＭＳの製造に非常に適している。
【０００５】
ＳＯＮ技術の主たる利点は、特に通常のＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）技術と比較して、活性領域または局所的に吊るされた領域を用いて標準ウエハー上で局所的に動作する可能性である。この結果は、コストの点で重要な利点となり、シリコンオンインシュレーター（ＳＯＩ）のウエハーは、ＳＯＮ技術で使用されるウエハーのコストと比べて非常に高い。
【０００６】
一般に、ＭＥＭＳ／ＮＥＭＳ製造方法は、電気回路とトランジスタの製造を包含する。従って、ＭＥＭＳ／ＮＥＭＳは、その回路とトランジスタ（“ＩＣ上”での製造）と同時またはその後に製造することができる。第１の場合には、ＭＥＭＳ／ＮＥＭＳを形成する方法は、それがその回路を損傷してはいけないという制約を有する。それは、材料及び温度の点で限定される“ＩＣ上”での方法であり、特に材料は金や銅が使用されず、特に温度は、使用される材料の品質を通常制限する３５０℃より高い温度ではない。例えば、酸化シリコンＳｉＯ２、窒化シリコンＳｉＮ、シリコンゲルマニウムＳｉＧｅ合金は、堆積温度が低い場合には見劣りがする。特に、その結果は、単結晶シリコンを得ることが不可能であるというものである。
【０００７】
第２の場合には、ＭＥＭＳ／ＮＥＭＳ製造方法は、トランジスタを形成する方法と互換性がなければならない。例えば、文献ＵＳ２００５／０１９９９７０は、ＳＯＮ技術を用いた振動ビーム共鳴装置タイプの電気機械部品の製造を記載している。図１に示されるように、共鳴装置１０は、“平面外”、言い換えると、ビーム１１が形成される平面基板１２に垂直な方向に沿って振動するビーム１１を含む。この場合には、基板１２は、高濃度にドーピングされたシリコンからなる活性領域１３を含み、それは、ビーム１１に対する作動電極として作用し、活性領域の上に振動ビーム１１を形成した後に形成される検出及び作動電極１４と協力する。図１では、振動ビーム１１は、例えば単結晶シリコンからなり、共鳴装置１０は、３つの電極１４を含み、それらはほぼブリッジ形状で、基板１２の活性領域１３上でビーム１１に重なる。
【０００８】
ＳＯＮ技術を用いたＭＥＭＳ／ＮＥＭＳの製造方法の他の例の実施形態は、文献ＦＲ２８２３０３２に記載されている。図２に示されるように、この方法は、作動電極として作用する活性領域１３を含む基板１２上に形成され、“平面外”で振動するビーム１１のタイプの共鳴装置１０を形成することからなる。しかしながら、上記文献に記載された方法は、限定された性能を有してその２つの端部１１ａ、１１ｂで固定される振動ビーム１１のタイプの共鳴装置のみを考慮する限りは非常に減少している。それは、ベンディングでのみ動作するからである。さらに、振動ビーム１１は、“平面外”振動（基板に垂直に変位）を有し、振動ビーム１１の製造に追加される段階を用いた検出及び作動電極の製造を伴う。その結果は、これらの追加の技術的段階におけるコストとなる。
【０００９】
静電容量電極を形成するための他の通常の方法は、“平面外”で振動し、製造中に３つの異なる段階を必要とする部品を製造することである。３つの異なる段階とは、すなわち、固定された電極の製造（通常、基板上）、犠牲層の製造及び移動電極（移動部品）の製造である。
【００１０】
それにも関わらず、製造を簡単にするために“平面内で”動作し（基板に平行に変位）、２つの段階のみを必要とする可変静電容量がある。２つの段階とは、すなわち、犠牲層の製造と、固定電極と移動電極との同時製造である。例えば、これは、記事“High tuning ratio MEMS based tuneable capacitors for RF communications applications”（Tech. Digest, Solid State Sensor and Actuator Workshop, pp 124-7, 1998）においてＹａｏ、ＰａｒｋとＤｅＮａｔａｌｅによって開発された領域の変動に依存する可変静電容量の場合である。この構造体は、固定されたインターディジタルな櫛のラインと移動可能なインターディジタルな櫛の他のラインとからなる。静電力の印加は、移動部品の側方の変位をもたらし、その移動の効果は、それらの櫛の対向表塩を変動させること、従って静電容量を変動させることである。
【００１１】
しかしながら、このような構造体は、通常ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板からなり、それは、単結晶シリコン部品を得るために使用される。ところが、ＳＯＩ基板は、それらが非常に高価であるという主たる欠点がある。さらに、可変静電容量は、通常低温を用いて形成され、または低い機械的品質（金、ＡｌＳｉなどの金属）を有する構成物質をもたらし、それらの挙動（窒化物、低温酸化物など）に寄生することができる電荷を蓄えるＩＣ上での技術（４００℃までの温度）を用いて形成される。
【特許文献１】米国特許出願公開２００５／０１９９９７０号明細書
【特許文献２】仏国特許第２８２３０３２号明細書
【非特許文献１】High tuning ratio MEMS based tuneable capacitors for RF communications applications（Tech. Digest, Solid State Sensor and Actuator Workshop, pp 124-7, 1998）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、上述の欠点を解決し、製造が容易で、費用が安く、特に動作特性の点で最適な性能を有する電気機械部品を製造するために使用することができる電気機械部品、特にＭＥＭＳ／ＮＥＭＳタイプの部品を製造する方法を定義することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の目的は、本方法が、少なくとも、（ａ）上部表面が少なくとも部分的に１つの絶縁領域によって覆われるように、少なくとも１つのシリコン領域を有する基板を形成する段階と、（ｂ）前記シリコン領域の上部表面の覆われていない部分から開始する選択的エピタキシーによってシリコンゲルマニウム合金犠牲層を形成する段階と、（ｃ）前記犠牲層上に配置される少なくとも１つの単結晶領域と前記絶縁領域上に配置される少なくとも１つの多結晶領域とを有し、所定の厚さを有するシリコン層をエピタキシーによって形成する段階と、（ｄ）前記電極と前記振動構造体との間に空間を形成するように前記単結晶領域内に所定のパターンをエッチングすることによって前記振動構造体と前記作動電極とを同時形成する段階と、（ｅ）シリコンゲルマニウム合金からなる前記犠牲層を選択的エッチングによって除去する段階と、を順に有することによって特徴付けられる。
【００１４】
本発明のある発展型によれば、前記シリコン層は、高濃度にドープすることができる。
【００１５】
本発明のある発展型によれば、前記電気機械部品の前記振動構造体と前記電極の厚さは、１００ｎｍから６００ｎｍのオーダーであり得る。
【００１６】
本発明のある実施形態によれば、前記方法は、前記電気機械部品の前記振動構造体に対する封入カバーを形成する段階を有することができる。
【００１７】
前記封入カバーを形成する段階は、エッチングによって前記振動構造体と前記電極とを同時形成する段階の後に、（ａ）エピタキシーによって第２のシリコンゲルマニウム合金犠牲層を形成する段階と、（ｂ）単結晶シリコン層をエピタキシーによって形成し、前記封入カバーを形成する段階と、（ｃ）エッチングによって前記カバー内に複数の開口部を形成する段階と、（ｄ）前記開口部を通した選択的エッチングによって前記第１及び第２シリコンゲルマニウム合金犠牲層を除去する段階と、（ｅ）前記カバー上に封止材料からなる層を形成する段階と、を有することができる。
【００１８】
前記方法は、前記振動構造体と前記電極との同時形成の前に、第１の前記シリコン層から開始するエピタキシーによってドープされていない追加のシリコン層を形成する段階を有することができる。
【００１９】
前期方法は、前記振動構造体と前記電極と同時に、金属酸化物半導体トランジスタを形成することを含むことができる。
【００２０】
前記方法は、前記振動構造体と前記電極と同時に、可変静電容量を形成することを含むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
他の利点及び特徴は、限定されない実施例として与えられ、添付された図面で表される本発明の特定の実施形態の以下の説明を読むことによって、より明確になるだろう。
図１及び図２は、従来技術によるＳＯＮ技術を用いて製造される電気機械部品をそれぞれ示す。図３から図７は、本発明による電気機械部品を製造するための方法における様々な連続段階を表す前断面図を示す。図８は、トランジスタが同時に形成される、本発明による電気機械部品を製造する方法の変形実施形態を示す前断面図である。図９は、本発明による電気機械部品を製造するための方法の変形実施形態の概略的な上面図である。図１０から図１２は、封入カバーを有する、本発明による電気機械部品を製造するための方法の変形実施形態を示す概略的な前断面図である。
【００２２】
図３から１２を参照して、本発明による電気機械部品を形成するための製造方法は、特に共鳴装置（共鳴回路）のＭＥＭＳまたはＮＥＭＳ部品（図７）の製造を目的とし、それらは、その部品が製造される基板の平面内の、すなわち基板に平行な振動構造体の変位を保証するように設計される振動構造体と作動電極とを有する。
【００２３】
本発明による方法は、その部品の振動構造体と同時に作動電極を形成することからなり、その電極と振動構造体は、基板に平行な同一平面に位置する。それから、振動構造体は、基板の平面内に移動することができ、どのようなタイプの形状であってもよく、曲げ（ベンディング）でビーム動作（beam acting）をするのは当然であり、それは、特にその性能を改善する。
【００２４】
共鳴装置タイプのＭＥＭＳ／ＮＥＭＳ部品１０のある特定の実施形態は、ここに図３から図７を参照して詳細に記載されるだろう。図３では、この方法の第１段階は、例えば熱酸化物からなる２つの絶縁領域１８によって例えば部分的に覆われる上部表面１７を有して、例えば非導電シリコン領域１６を好ましくは含む平面基板１５を形成することからなる。例えば、絶縁領域１８は、リソグラフィによる酸化物の堆積と、それに続く絶縁領域１８の所望の形状に依存するその酸化物層のエッチングによって形成される。
【００２５】
例えば、基板１５が断面で長方形の場合、絶縁領域１８は、シリコン領域１６上に配置される薄片の形態にエッチングされる。それから、基板１５の形状が円形の場合、基板１５は、シリコン領域１６の周辺の部分を覆う単一の絶縁領域１８を含む。
【００２６】
図４では、次いで、例えば選択的エピタキシーによってシリコンゲルマニウム合金からなる犠牲層１９が形成され、言い換えれば、犠牲層１９は、シリコン領域１６の絶縁領域１８によって覆われていない部分から成長し始める。シリコンゲルマニウム合金からなる犠牲層１９の厚さｅ１は、数ナノメートルのオーダー、例えば２０ｎｍから５０ｎｍであることが好ましい。
【００２７】
図５では、次いで、望ましくは非常に高濃度にドープされた層２０がエピタキシーによって形成される。この層２０の厚さｅ２は、所定のものであり、１００ｎｍから６００ｎｍのオーダーが好ましく、絶縁領域１８と犠牲層１９とから開始するエピタキシーによって成長する。この成長速度は、シリコン層２０の領域に依存して変化する。絶縁領域１８から成長し始める層２０の領域２０ａは、多結晶シリコンからなり、シリコンゲルマニウム合金からなる犠牲層１９から成長し始める層２０の領域２０ｂは単結晶シリコンからなる。
【００２８】
図５では、多結晶シリコン領域２０ａは、右側に向かって上昇するように傾斜した線でクロスハッチングで表されており、単結晶シリコン領域２０ｂは、左側に向かって上昇するように傾斜した線で異なる間隔のクロスハッチングで表されている。図５に示された特定の実施形態では、領域２０ａと領域２０ｂとの境界は、ほぼ垂直である。実際、エピタキシーによる成長は、異なる領域間に大幅に傾斜した界面を生成する。
【００２９】
図６では、次いで、この方法は、ＭＥＭＳ／ＮＥＭＳ部品１０の振動構造体２２と、基板１５に平行な平面で振動する振動構造体２２を形成する作動電極２３とを同時形成することを含む。シリコン層２０を好ましくは単結晶領域２０ｂのみでエッチングすることによって形成がなされる。このエッチング段階は、振動構造体２２と電極２３との間に空間２４を形成するように設計された所定のパターンを用いてシリコン層２０をエッチングすることからなる。特に、振動構造体２２のエッチングと同時に電極２３をエッチングするこの段階によって、基板１５に平行する単一平面に電極２３と振動構造体２２とを位置させることが可能になる。電極２３は、絶縁領域１８上に形成され、それらは、基板１５の残りの部分から電気的に絶縁され、振動構造体２２の各々の側部上に配置されることが好ましく、従って、振動構造体２２は、基板１５の平面で振動する。
【００３０】
さらに、図６に示されるように、エッチング空間２４は、例えば様々な層の堆積中に使用されるリソグラフィマスク間のあらゆる位置合わせの問題を特に避けるために、絶縁領域１８から若干離隔されたシリコン層２０の単結晶領域２０ｂに形成される。さらに、空間２４は、振動構造体２２が単結晶シリコンのみからなり、電極２３が、絶縁領域１８上の多結晶シリコンからなる第１部分と、振動構造体２２と丁度対面する犠牲層１９上の単結晶シリコンからなる他の部分とを有するように単結晶領域２０ｂ内に形成される。従って、振動構造体２２は、層２０の単結晶シリコンと多結晶シリコンとの間の接合領域から離れて形成される。前記接合領域は、転位が多く、従って機械的性能の観点で良好ではない。
【００３１】
特に、振動構造体２２と電極２３との同時エッチングを用いたこのようは方法によって、振動構造体２２におけるあらゆるタイプの形状を形成することが可能になる。さらに、振動構造体２２と電極２３の厚さは、好ましくは１００ｎｍから６００ｎｍのオーダーであるが、特に振動品質の点における良好な性能を得るために従来技術におけるビームの厚さに比べて比較的大きい。
【００３２】
例えば、振動構造体２２は、その長手方向の端部の中央部で固定された長手方向のビームでありえる。この場合、このビームは、これらの固定点によってもたらされる電圧によって分極化され、その端部の一方に位置する電極にもたらされる高周波信号は、長手方向の共振モード、すなわち、その長さに沿ったビームの延長部でそのビームを振動させる。
【００３３】
振動構造体２２は、ディスク形状にされ、互いに規則的に９０°に配置される４つの固定点の輪郭部の周囲に固定され、または、中央の固定点のその中心で固定され、マッシュルーム型の構造体を形成する。この動作原理は、上述のものと同じであり、それから、振動構造体２２の振動モードは、楕円モードである。
【００３４】
振動構造体２２は、その４つの角部で固定された振動板でもありえる。次いで、この板は、圧縮−拡張で変形する。すなわち、第１振動モードにおいて２つの対向する平行な端部が互いに向かい合って移動する一方で、他の２つの端部が互いに離隔して移動し、第２振動モードでは逆に移動する。
【００３５】
図７において、部品１０を製造するための方法の以下の段階は、シリコン領域１６上に空間２５を形成するために、特に振動構造体２２の単結晶シリコンに対して選択的エッチングすることによってシリコンゲルマニウム合金からなる犠牲層１９を除去することからなる。次いで、電極２３は、それらの単結晶シリコン部分（左側に向かって上昇するように配向されたクロスハッチング）によって基板上に若干吊るされ、振動構造体２２は、基板１５から離され、作動電極２３間においてその平面で振動することができる。
【００３６】
それゆえ、ＳＯＮ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｎｏｔｈｉｎｇ）技術を用いて得られたＭＥＭＳ／ＮＥＭＳタイプの電気部品１０は、あらゆる形状であり得る振動構造体２２を吊るす手段を提供し、従って、その性能を改善し、製造コストの点で利点をもたらす。
【００３７】
図８に示される変形実施形態では、本発明による方法は、上述のＭＥＭＳ／ＮＥＭＳ部品１０の振動構造体２２と電極２３と同時に形成される金属／酸化物（ＭＯＳ）半導体トランジスタ２６の製造を含む。このトランジスタ２６は、ＳＯＮ技術を用いて上述のような一般的な方法で形成される。
【００３８】
図８では、この方法は、高濃度にドーピングされたシリコン層２０の形成段階の後に、所定の厚さを有するドーピングされていないシリコンからなる追加の層２１の堆積を含むことが好ましい。それから、この２つの層２０、２１の厚さは、１００ｎｍから６００ｎｍのオーダーであることが好ましい。上述のように、層２１は、層２０の多結晶シリコン領域から成長し始める２つの多結晶シリコン領域２１ａと、層２０の単結晶シリコン領域２０ａから成長し始める単結晶シリコン領域２１ｂとを含む。
【００３９】
次いで、トランジスタ２６は、基板１５の対応するシリコン領域１６上にトランジスタのベースを形成するドーピングされた第１のシリコン層２０と、上述のような追加のシリコン層２１の形成とエッチングの前にこの層２０の上に堆積され、エッチングされる酸化物層２７とを含む。
【００４０】
追加のシリコン層２１をエッチングした後であって、除去後にキャビティ２５を形成するように設計されるシリコンゲルマニウム合金の犠牲層１９の除去の前に、この方法は、例えば窒化物からなり、例えば酸化物の堆積によって形成されるスペーサ２８の生成を含む。このスペーサ２８は、基板１５からトランジスタ２６を離隔する、対応するシリコンゲルマニウム合金からなる犠牲層１９の選択的エッチング中に特にトランジスタ２６を保護するためのものである。
【００４１】
図８に示された特定の実施形態では、シリコン領域２６は、ほんの少しだけドーピングされている。層２０、２１のシリコンの残りの部分に高濃度に注入する前にトランジスタ２６のソースとドレイン（シリコン層２０）とグリッド（シリコン層２１）とを形成するために、酸化物層２７は、トランジスタチャネル２６の保護部を画定するリソグラフィ段階によって形成される。さらに、この方法は、通常、絶縁材料を用いたトンネル充填段階と、多くの注入段階と、接触部形成段階とを含む。従って、本発明によるこのような方法は、ＭＥＭＳ／ＮＥＭＳ部品１０と同一平面基板１５上のトランジスタ２６とを形成するために使用することができる。
【００４２】
図９に示される変形実施形態では、この製造方法は、単結晶シリコンからなるＭＥＭＳまたはＮＥＭＳ可変静電容量を形成することからなる（図９に非常に体系的に示される）。従って、集積機能を形成するために、可変静電容量と共に上述のような振動構造体と作動電極とを有する共鳴装置を含む同一平面支持基板１５上にＭＥＭＳ／ＮＥＭＳ部品１０を形成することが可能である。
【００４３】
可変静電容量の上面図を示す図９に概略的に示されるように、シリコン層２０と場合によってはシリコン層２１とをエッチングすることによって形成される構造体は、例えば組み込みビーム（ビルトインビーム）２９の形状であり、印加される電圧に応じて様々な静電容量状態を示す。例えば、電極Ｅ１とビーム２９との間に印加される電圧Ｕ１は、２つの電極Ｅ１及びＥ２の固着を示す“引き込み（プルイン）”と呼ばれるあらゆる静電的不安定性を引き起こすことなく、図９の左側に向かって配向した斜線内の曲線によって概略的に示される、この電極Ｅ１に対する位置ずれをもたらす。それで、第２電極Ｅ２とビーム２９との間の静電容量は、最小であろう。
【００４４】
次第に電圧Ｕ１を低下させることによって、ビーム２９は、次第に元の位置に戻り、静電容量値は増加するだろう。同様に、電極Ｅ２とビーム２９との間の電圧Ｕ２を均一に増加することによって、ビーム２１は、静電容量を変化させるために、電極Ｅ２に向かって、すなわち図９の右側に向かって移動する。
【００４５】
従って、本発明による方法は、ビーム２９と、シリコン層２０と場合によってはシリコン層２１とのエッチングからもたらされる、６００ｎｍまでの比較的厚い電極Ｅ１とＥ２とを製造することができる。従って、この結果は、静電容量性能の点で重要な利点である。それは、互いに対して移動する電極Ｅ１とＥ２の対向表面が比較的大きいからである。
【００４６】
図１０から図１２に示される変形実施形態では、電気機械部品１０を形成する方法は、特に、動作中に移動可能な振動構造体２２の保護のために、そして、その信頼性を保証するため、すなわち、真空下、または、アルゴンまたはヘリウムなどの中性雰囲気下での封入を保証するために、部品１０の振動構造体２２の封入カバーを製造するために使用される追加の段階を含む。
【００４７】
図１０に示される特定の実施形態では、部品１０は、シリコン領域１６とシリコン領域１６の上部表面１７に部分的に配置された絶縁領域１８とから必須的に構成される基板１５を用いて上述のようにＳＯＮ技術を使用して形成される。振動構造体２２と電極２３とを形成するためのシリコンの層２０と場合によって追加の層２１（図８）とをエッチングした後であって、好ましくはエッチングによってシリコンゲルマニウム合金の犠牲層１９を除去する前に、例えば電極２３と振動構造体２２上にエピタキシーによって新たなシリコンゲルマニウム合金の犠牲層３０が形成される。この層３０は、好ましくは非常に厚く、５０ｎｍから１５０ｎｍのオーダーである。
【００４８】
図１０に示される特定の実施形態では、層３０の材料は、電極２３と振動構造体２２との間の空間２４を封入し、この層３０は、振動構造体２２の上に形成される所望の大きさのキャビティ３４に適合するようにエッチングされる（図１２）。次いで、カバー３１は、例えば予め形成される単結晶領域（シリコンゲルマニウム合金層３０）上の単結晶シリコンのエピタキシーと、予め形成される多結晶領域（電極２３と絶縁領域１８）上の多結晶シリコンのエピタキシーとによって形成される。
【００４９】
図１１において、次いで、オリフィス３２は、カバー３１内に形成され、好ましくは、シリコンゲルマニウム合金の犠牲層３０までオリフィスが開口する。次いで、図１２に示されるように、シリコンゲルマニウム合金の犠牲層１９、３０は、カバー３１のオリフィス３２を通して選択的エッチングによって除去され、振動構造体２２を分離させ、振動構造体２２と振動構造体２２上のキャビティ３４との下にキャビティ２５を形成する。最後に、封止（クロージングオフ）材料からなる層３３は、封入を完了するために振動構造体２２上のカバー３１のオリフィス３２を封止する。封止材料は、“不適合な”材料、言い換えると、予め形成されるキャビティ３４内に浸透することなくオリフィス３２を封止させることができる材料であることが好ましく、例えば、酸化物、または、多結晶シリコンまたはシリコン窒化物層である。
【００５０】
このような実施形態は、エッチングによってシリコンゲルマニウム合金の犠牲層１９、３０を除去する単一段階が必要とされる程度まで単純化されるという利点を有する。最後に、封入を実施する段階は、振動構造体２２と電極２３とを形成することに関しては同一の原理、すなわちＳＯＮ技術に基づく。その結果は、コストと製造時間の点で大きな利点となる。
【００５１】
したがって、上述の使用された実施形態にも関わらず、本発明による電気機械部品１０を形成するこのような方法は、共鳴装置に振動構造体と電極とを組み合わせることを可能にし、同一の層堆積及びエッチング段階によって同一基板にトランジスタと可変静電容量を形成する。この平面内で振動を引き起こすあらゆるタイプの形状は、振動構造体２２を生成し、その性能、特に高い共振周波数と高い品質因子における性能を最適化するために形成することができる。さらに、選択的な封入は、各々の振動構造体２２において区別せずに可能である。
【００５２】
本発明は、上述の種々の実施形態に限定されない。特に、本発明の製造方法によって得られるＭＥＭＳ／ＮＥＭＳ部品の振動構造体２２は、形状が環状であってもよい。さらに、ＭＥＭＳ／ＮＥＭＳ部品１０は、加速度計であり得る。この場合、結合部の剛性を減少させながら振動質量体（seismic mass）が挿入される。本発明による方法によって結合される共鳴装置も形成することができる。
【００５３】
図３から７に示される実施形態は、シリコンからなる２つの層２０、２１の厚さが１００ｎｍから６００ｎｍのオーダーであるような追加のシリコン層を堆積するための段階を含んでもよい。
【００５４】
示されていないある変形実施形態では、図３に示される基板１５は、別に形成されてもよく、それは、絶縁領域１８と同一レベルにシリコン領域１６を含んでもよい。次いで、本発明による方法における基板１５の形成の第１段階は、シリコン領域１６のエッチングと、予め行われるそのエッチングに相当する溝の絶縁領域１８の堆積と、それによって得られる基板１５のレベリング段階とを含む。次いで、絶縁領域１８は、基板１５に集積され、基板１５によって覆われないシリコン領域１６の上部表面は、次いで、絶縁領域１８の上部表面と同一レベルになる。
【００５５】
次いで、この方法の次の段階は、基板１５上に若干突出する（数ナノメートルから数十ナノメートルのオーダー）シリコンゲルマニウム合金の犠牲層１９の形成と、好ましくは高濃度にドーピングされたシリコン層２０の形成とを用いて上述のような同一の方法で行う。シリコン層２０の単結晶領域２０ｂ内の電極２３と振動構造体２２との同時エッチングの後に、単結晶シリコンからなる振動構造物２２と多結晶シリコンからなる電極２３の部分との間に若干の高さの違いがある。
【００５６】
振動構造体２２に面する電極２３の部分が、単結晶シリコンからなり、従って、振動構造体２２と同一の高さである限りは、この高さの違いは、典型的には犠牲層１９の高さであるが、部品１０の動作中に生じなく、実行によっても生じない（図７）。
【００５７】
図１０から図１２に示されていない他の変形実施形態では、シリコンゲルマニウム合金の第２の犠牲層３０は、振動構造体２２と電極２３とのエッチングの後に、言い換えると、振動構造体２２が隔離された後に堆積されてもよい。それから、シリコンゲルマニウム合金の層３０は、その堆積中に振動構造体２２と電極２３との間の空間２４の端部のみを封止する材料からなり、次いで、封入カバー３１は、カバー３１を分離させるためのシリコンゲルマニウム合金層３０のみをエッチングして上述のように形成される。
【００５８】
本発明は、その作動電極と同一平面に振動構造体の同時生成を必要とする、あらゆるタイプの電気機械部品に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】従来技術によるＳＯＮ技術を用いて製造される電気機械部品をそれぞれ示す。
【図２】従来技術によるＳＯＮ技術を用いて製造される電気機械部品をそれぞれ示す。
【図３】本発明による電気機械部品を製造するための方法における様々な連続段階を表す前断面図を示す。
【図４】本発明による電気機械部品を製造するための方法における様々な連続段階を表す前断面図を示す。
【図５】本発明による電気機械部品を製造するための方法における様々な連続段階を表す前断面図を示す。
【図６】本発明による電気機械部品を製造するための方法における様々な連続段階を表す前断面図を示す。
【図７】本発明による電気機械部品を製造するための方法における様々な連続段階を表す前断面図を示す。
【図８】トランジスタが同時に形成される、本発明による電気機械部品を製造する方法の変形実施形態を示す前断面図である。
【図９】本発明による電気機械部品を製造するための方法の変形実施形態の概略的な上面図である。
【図１０】封入カバーを有する、本発明による電気機械部品を製造するための方法の変形実施形態を示す概略的な前断面図である。
【図１１】封入カバーを有する、本発明による電気機械部品を製造するための方法の変形実施形態を示す概略的な前断面図である。
【図１２】封入カバーを有する、本発明による電気機械部品を製造するための方法の変形実施形態を示す概略的な前断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０  電気機械部品
１５  平面基板
１６  シリコン領域
１７  上部表面
１８  絶縁領域
１９  シリコンゲルマニウム合金犠牲層
２０  シリコン層
２０ａ  多結晶領域
２０ｂ  単結晶領域
２２  構造体
２３  作動電極
２４  空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【外国語明細書】
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