专利名称：带有绝缘槽通过结构层的导通结构的制作方法
技术领域：
带有绝缘槽通过结构层的导通结构技术领域[0001]本发明涉及一种导通方式，特别涉及一种带有绝缘槽通过结构层的导通结构。
背景技术：
[0002]MEMS器件加工技术，以光刻、外延、薄膜淀积、氧化、扩散、注入、溅射、蒸镀、刻蚀、 划片和封装等为基本工艺步骤来制造复杂三维形体的微加工技术。[0003]传统的MEMS加工工艺中通过两层金属布线来解决下层金属导线交叉的问题，两层金属布线需要增加两层掩膜，并且增加相对应的工艺步骤，同时在电路中因为金属布线的交叉，在交叉点的地方形成寄生电容，影响电路中信号的检测，给器件性能带来影响。发明内容[0004]为解决上述技术问题，本发明提供了一种带有绝缘槽通过结构层的导通结构，可以减少一层金属布线所需要的掩膜和相应工艺步骤，并解决金属交叉走线时弓I起的寄生电容现象。[0005]为实现上述发明目的，本发明所采取的技术方案是一种带有绝缘槽通过结构层的导通结构，包括衬底基板和金属导线，所述衬底基板和金属导线之间设有一层电性隔离层，所述电性隔离层上有规则图形的突起，所述突起与掺杂多晶硅或是单晶硅的结构层固定连接，所述结构层表面蚀刻有导电通孔，所述导电通孔内含空腔状的二氧化硅绝缘层，所述空腔内填充有导电介质，所述导电介质上端与金属盖子相连接、下端与金属导线相[0006]连接，所述金属导线通过所述导电介质、金属盖子、结构层相连通。[0007]进一步的，所述金属导线与导电通孔的连接部位面积大于导电通孔的面积。[0008]进一步的，所述金属盖子的面积大于所对应的导电通孔的面积、小于对应结构层的面积。[0009]进一步的，所述结构层为中间有开孔的梁，所述结构层与下方的电性隔离层之间有空隙，所述开孔位于空隙上方。[0010]进一步的，所述二氧化硅绝缘层从金属导线下侧一直延伸到结构层的上表面。[0011]与两层金属布线技术相比，本发明具有显著特点及优势，通过结构层的跨越式导电，良好的金半接触，减少一层金属导线层，减少需要的掩膜和相应工艺步骤，并解决了金属交叉走线时引起的寄生电容现象。
[0012]图I为本发明在制造硅基板上沉积电性隔离层、金属基板、金属基板上面的电性隔离层后的剖面示意图；[0013]图2为本发明在图I后上层电性隔离层形成图形，填充牺牲层材料的剖面示意图；[0014]图3为本发明实现通孔并填充二氧化硅绝缘电介质和导电介质后的剖面结构示意图；[0015]图4为本发明结构层被蚀刻后的剖面结构示意图；[0016]图5为本发明最终成品的剖面结构示意图；[0017]其中1为衬底基板；2、6和7为电性隔离层；3为空隙；4和5为金属导线；8和9 为突起；10和11为二氧化硅绝缘层；12和13为导电通孔导电介质；14为掺杂多晶硅或是单晶硅的结构层；15和16为结金属盖子，17为开孔。
具体实施方式
[0018]
以下结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步的详细描述。[0019]如图I所示，提供一片双面抛光的硅基板，厚度可以采用研磨加湿法释放应力的工艺组合加以控制，一般厚度控制在300至400微米。在此硅基板的其中一面利用CVD (Chemical vapor deposition,化学气相沉积)或者热氧方法沉积或生长一层二氧化娃， 二氧化硅作用是作为金属导线层和硅之间的绝缘层，金属导线通过金属溅射沉积的方式生长在二氧化硅表面，然后再通过光刻和蚀刻的方法形成图形，在此基础之上，利用CVD (Chemical vapor deposition,化学气相沉积)方法沉积生长一层二氧化娃。[0020]如图2所示，通过光刻和蚀刻的方式，在金属导线层上的二氧化硅层实现图形，并在图形的凹槽处填充牺牲层材料。[0021]如图3所示，提供壹个SOI晶圆，通过二氧化硅和硅的键合，将SOI硅层与二氧化硅的突起部位键合相连接，此硅层为结构层，在结构层表面利用光刻和蚀刻的方法形成圆形通孔，通孔一直蚀刻到金属导线层停止，通孔所对的金属导线层面积大于通孔的面积，在通孔空内部生长二氧化硅绝缘层，形成中空腔体，在腔体内生长导电介质，导电介质与金属导线联通。[0022]如图4所示，先通过溅射的方式在硅结构层上实现金属的沉积，然后通过金属剥离技术，将金属图形化，通过光刻和蚀刻的方式，在结构层上实现图形，蚀刻一直到牺牲层材料停止。[0023]如图5所示，去除牺牲层材料，其最终结构为一种带有绝缘槽通过结构层的导通结构，包括衬底基板和金属导线，所述衬底基板和金属导线之间设有一层电性隔离层，所述电性隔离层上有规则图形的突起，所述突起与掺杂多晶硅或是单晶硅的结构层固定连接， 所述结构层表面蚀刻有导电通孔，所述导电通孔内含空腔状的二氧化硅绝缘层，所述空腔内填充有导电介质，所述导电介质上端与金属盖子相连接、下端与金属导线相连接，-3-[0024]所述金属导线通过所述导电介质、金属盖子、结构层相连通。其中所述金属导线与导电通孔的连接部位面积大于导电通孔的面积；所述金属盖子的面积大于所对应的导电通孔的面积、小于对应结构层的面积；所述结构层为中间有开孔的梁，所述结构层与下方的电性隔离层之间有空隙，所述开孔位于空隙上方；所述二氧化硅绝缘层从金属导线下侧一直延伸到结构层的上表面。[0025]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。附图所示的步骤和结构仅用于对本发明实施例的解释和说明，不涉及保护范围。在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本发明原理的前提下，本发明还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰都属于本发明的保护范围。
权利要求1.一种带有绝缘槽通过结构层的导通结构，包括衬底基板和金属导线，其特征在于，所述衬底基板和金属导线之间设有一层电性隔离层，所述电性隔离层上有规则图形的突起，所述突起与掺杂多晶硅或是单晶硅的结构层固定连接，所述结构层表面蚀刻有导电通孔，所述导电通孔内含空腔状的二氧化硅绝缘层，所述空腔内填充有导电介质，所述导电介质上端与金属盖子相连接、下端与金属导线相连接，所述金属导线通过所述导电介质、金属盖子、结构层相连通。
2.根据权利要求I所述的带有绝缘槽通过结构层的导通结构，其特征在于，所述金属导线与导电通孔的连接部位面积大于导电通孔的面积。
3.根据权利要求I所述的带有绝缘槽通过结构层的导通结构，其特征在于，所述金属盖子的面积大于所对应的导电通孔的面积、小于对应结构层的面积。
4.根据权利要求I所述的带有绝缘槽通过结构层的导通结构，其特征在于，所述结构层为中间有开孔的梁，所述结构层与下方的电性隔离层之间有空隙，所述开孔位于空隙上方。
5.根据权利要求I所述的带有绝缘槽通过结构层的导通结构，其特征在于，所述二氧化硅绝缘层从金属导线下侧一直延伸到结构层的上表面。
专利摘要本实用新型公开了一种带有绝缘槽通过结构层的导通结构，包括衬底基板和金属导线，所述衬底基板和金属导线之间设有一层电性隔离层，所述电性隔离层上有规则图形的突起，所述突起与掺杂多晶硅或是单晶硅的结构层固定连接，所述结构层表面蚀刻有导电通孔，所述导电通孔内含空腔状的二氧化硅绝缘层，所述空腔内填充有导电介质，所述导电介质上端与金属盖子相连接、下端与金属导线相连接，所述金属导线通过所述导电介质、金属盖子、结构层相连通。本实用新型通过结构层的跨越式导电，良好的金半接触，减少一层金属导线层，减少需要的掩膜和相应工艺步骤，并解决了金属交叉走线时引起的寄生电容现象。
文档编号B81B7/00GK202808341SQ20122035112
公开日2013年3月20日 申请日期2012年7月19日 优先权日2012年7月19日
发明者孙博华, 田晓丹, 孙明, 王琳, 覃昭君, 周源, 邵长治, 郭伟恒 申请人:水木智芯科技(北京)有限公司