MEMS器件的制造方法与流程

本发明涉及半导体制造工艺，尤其涉及一种mems器件的制造方法。

背景技术：

1、在mems(micro-electro-mechanical syste，微机电系统)硅基器件中，尤其是在晶圆正面要做湿法释放结构，背面要做开背腔的结构，最后形成通孔的结构器件的工艺过程中，通常是先在背面利用掩模版通过光刻工艺做出图形，然后通过用bosch工艺做出背腔结构，最后采用湿法释放工艺从晶圆正面的释放孔对晶圆进行释放，形成通孔结构。在制备背腔时采用的掩模版都是要求背腔结构图形要与正面释放孔图形对准良好，以让器件具有良好的功能性。

2、采用常规掩模版的制版方式，正面的释放孔图形会与背腔结构图形对准，这样在版图上看，两个图层的图形没有任何偏差，但是通过bosch工艺形成背腔结构时，由于刻蚀气体电离出来的离子在加速偏压的作用下与衬底硅进行反应的过程中，有向边缘偏离的特点，会造成晶圆背腔的靠近释放孔的一侧的图形与正面的释放孔的图形之间存在对准偏差，尤其是位于晶圆边缘的背腔结构的图形与释放孔图形之间的偏差更为明显。且加速离子与衬底硅反应时，由于离子浓度的不均匀性，会导致位于晶圆的中心的背腔与位于晶圆边缘的背腔的尺寸存在明显的偏差，从而降低器件可靠性，导致器件的功能失效。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种mems器件的制造方法，可以减小bosch工艺形成背腔结构时产生的背腔结构的靠近释放孔的一侧的图形与正面的释放孔图形之间的偏差、以及各背腔的尺寸偏差。

2、本发明实施例提供了一种mems器件的制造方法，包括：

3、提供一晶圆，所述晶圆的正面具有多个释放孔；

4、利用初始掩模版在所述晶圆的背面光刻刻蚀形成多个背腔，所述多个背腔与所述多个释放孔一一对应；

5、采用湿法释放工艺从所述释放孔对所述晶圆进行释放，以使得所述多个释放孔分别与对应的所述背腔连通，在所述晶圆上形成连通所述晶圆正面和背面的多个通孔；

6、获取修正参数，所述修正参数至少包括所述初始掩模版上的图形尺寸、所述多个背腔的尺寸、以及所述多个背腔与对应的所述释放孔之间的尺寸偏差；

7、根据所述修正参数确定所述多个通孔的尺寸是否满足要求；

8、当所述多个通孔的尺寸不满足要求时，根据所述修正参数制备修正掩模版；

9、利用所述修正掩模版在新晶圆上形成连通所述新晶圆正面和背面的多个通孔。

10、可选的，每个所述背腔的靠近所述释放孔一侧的开口为第一开口；

11、所述多个背腔的尺寸包括每个所述背腔的所述第一开口在x方向上的第一长度、以及在y方向上的第二长度；

12、所述多个背腔与对应的所述释放孔之间的尺寸偏差包括每个所述背腔的所述第一开口的中心点与对应的所述释放孔的中心轴线在x方向上的第一偏差量及第一偏差方向、以及在y方向上的第二偏差量及第二偏差方向；

13、所述初始掩模版上的图形尺寸包括每个图形在x方向上的第一标准长度、以及在y方向上的第二标准长度；

14、其中，x方向和y方向为平行于所述晶圆背面的两个相互垂直的方向，第一偏差方向包括+x方向和-x方向，第二偏差方向包括+y方向和-y方向。

15、可选的，所述根据所述修正参数确定所述多个通孔的尺寸是否满足要求，包括：

16、当存在以下情况中的至少一种时，确定所述多个通孔的尺寸不满足要求：

17、所述第一长度小于所述第一标准长度，且所述第一长度与所述第一标准长度的第一差值大于预设的第一差值阈值；

18、或者，所述第二长度小于所述第二标准长度，且所述第二长度与所述第二标准长度的第二差值大于预设的第二差值阈值；

19、或者，所述第一偏差大于预设的第一偏差阈值；

20、或者，所述第二偏差大于预设的第二偏差阈值。

21、可选的，当所述第一长度小于所述第一标准长度，且所述第一长度与所述第一标准长度的第一差值大于预设的第一差值阈值时，所述根据所述修正参数制备修正掩模版，包括：

22、在所述初始掩模版的基础上，将所述初始掩模版上对应图形的所述第一标准长度增加所述第一差值。

23、可选的，当所述第二长度小于所述第二标准长度，且所述第二长度与所述第二标准长度的第二差值大于预设的第二差值阈值时，所述根据所述修正参数制备修正掩模版，包括：

24、在所述初始掩模版的基础上，将所述初始掩模版上对应图形的所述第二标准长度增加所述第二差值。

25、可选的，当所述第一偏差大于预设的第一偏差阈值时，所述根据所述修正参数制备修正掩模版，包括：

26、当所述第一偏差方向为+x方向时，将所述初始掩模版上对应图形的所述第一标准长度沿-x方向增加所述第一偏差阈值；

27、当所述第一偏差方向为-x方向时，将所述初始掩模版上对应图形的所述第一标准长度沿+x方向增加所述第一偏差阈值。

28、可选的，当所述第二偏差大于预设的第二偏差阈值时，所述根据所述修正参数制备修正掩模版，包括：

29、当所述第二偏差方向为+y方向时，将所述初始掩模版上对应图形的所述第二标准长度沿-y方向增加所述第二偏差阈值；

30、当所述第二偏差方向为-y方向时，将所述初始掩模版上对应图形的所述第二标准长度沿+y方向增加所述第二偏差阈值。

31、可选的，所述晶圆包括硅衬底以及设置在所述硅衬底上的多晶硅层、氧化硅层和氮化硅层。

32、可选的，所述利用初始掩模版在所述晶圆的背面光刻刻蚀形成多个背腔，包括：

33、在所述硅衬底的背面涂覆一层光刻胶；

34、利用所述初始掩模版对所述光刻胶进行曝光、显影，以在所述光刻胶上形成第一图案；

35、采用bosch刻蚀工艺去除未被光刻胶覆盖的所述硅衬底，以将所述第一图案转移到所述硅衬底上，在所述硅衬底上形成所述多个背腔；

36、去除所述硅衬底背面的光刻胶。

37、可选的，所述利用所述修正掩模版在新晶圆上形成连通所述新晶圆正面和背面的多个通孔，包括：

38、提供一新晶圆，所述新晶圆的正面具有多个释放孔；

39、利用所述修正掩模版在所述新晶圆的背面光刻刻蚀形成多个背腔，所述多个背腔与所述多个释放孔一一对应；

40、采用湿法释放工艺从所述释放孔对所述新晶圆进行释放，以使得所述多个释放孔分别与对应的所述背腔连通，在所述新晶圆上形成连通所述新晶圆正面和背面的多个通孔。

41、本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

42、本发明实施例提供的一种mems器件的制造方法，在晶圆上形成多个通孔后，通过获取修正参数，可以获取多个背腔的尺寸，以及多个背腔与对应的释放孔之间的尺寸偏差，从而可以确定多个通孔的尺寸是否满足。当多个通孔的尺寸不满足要求时，可以根据修正参数制备修正掩模版，并利用修正掩模版在新晶圆上形成多个通孔，以减小形成多个通孔时多个背腔的尺寸偏差、以及多个背腔与对应的释放孔之间的尺寸偏差，使得多个背腔能够与对应的释放孔对准，多个通孔的尺寸能够满足要求，从而可以保证器件可靠性。

43、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它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。