本公开涉及微电子机械,具体而言,涉及一种微机电系统及其制备方法。
背景技术:
1、对于一些微电子机械系统(micro-electro-mechanical system,简称mems)器件,一是采用键合封装的方式进行密封,但是该密封方式存在成本高、效率低、键合区占用面积大以及键合良率难保障等问题;二是采用激光熔融硅技术对导通孔进行密封,但是该密封方式需要精准对位、长时间气体置换、效率低、加工费用高昂;三是采用热氧化密封的方式,但是该密封方式难以密封孔径较宽的导通孔。
2、需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、本公开的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种微机电系统及其制备方法,实现了侧边密封,不会增大支撑结构的厚度,以及不会影响支撑结构的光学特性和机电特性,可以实现较大孔径的密封,且密封性能好,成本低且效率高。
2、根据本公开的一个方面,提供一种微机电系统,包括:
3、衬底;
4、支撑结构,设置在所述衬底的一侧,所述支撑结构与所述衬底之间具有多个第一腔室,所述支撑结构上具有导通孔,所述导通孔通过通道与各个所述第一腔室连通,所述导通孔在所述衬底上的正投影与所述第一腔室在所述衬底上的正投影互不交叠;
5、第一密封结构,设置在所述导通孔处,用于密封所述导通孔。
6、在本公开一种实施方式中,所述衬底采用导电材料制备,所述支撑结构采用导电材料制备;
7、所述微机电系统还具有绝缘介质层;所述绝缘介质层设置在所述衬底和所述支撑结构之间;
8、所述支撑结构和所述绝缘介质层之间具有所述第一腔室。
9、在本公开一种实施方式中,所述支撑结构采用绝缘材料制备;
10、所述微机电系统还具有金属导电结构,所述金属导电结构设置在所述支撑结构远离所述衬底的一侧;所述金属导电结构与所述第一腔室一一对应;
11、所述第一腔室在所述衬底上的正投影位于所述金属导电结构在所述衬底上的正投影以内;各个所述金属导电结构之间电连接。
12、在本公开一种实施方式中,所述衬底采用导电材料制备,所述支撑结构采用绝缘材料制备;
13、所述第一腔室内设置有电子元器件。
14、在本公开一种实施方式中,所述微机电系统还具有第二密封结构;
15、所述第二密封结构设置在所述第一密封结构远离所述衬底的一侧,且所述第二密封结构完全覆盖所述第一密封结构。
16、在本公开一种实施方式中,所述支撑结构与所述衬底之间还具有第二腔室,所述第二腔室通过所述通道与所述第一腔室连通,所述导通孔在所述衬底上的正投影位于所述第二腔室在所述衬底上的正投影以内;
17、所述第二腔室在所述衬底上的正投影与所述第一腔室在所述衬底上的正投影互不交叠,所述第二腔室在所述衬底上的正投影面积小于所述第一腔室在所述衬底上的正投影面积。
18、在本公开一种实施方式中,所述第一密封结构具有依次连接的第二子密封结构以及第三子密封结构;
19、所述第二子密封结构设置在所述导通孔的内壁;所述第三子密封结构设置在所述导通孔远离所述衬底一侧,所述第三子密封结构完全覆盖所述导通孔;所述第二密封结构完全覆盖所述第三子密封结构。
20、在本公开一种实施方式中,沿同一方向,所述导通孔中心到所述第三子密封结构边缘的距离为所述导通孔中心到所述导通孔边缘的距离的3~4倍。
21、根据本公开的另一个方面,提供一种上述微机电系统的制备方法,包括以下步骤:
22、在衬底上形成图案化的牺牲结构,所述牺牲结构具有相互连接的第一腔室牺牲结构和通道牺牲结构;
23、在所述牺牲结构上形成所述支撑结构,所述支撑结构覆盖所述牺牲结构以及未被所述牺牲结构覆盖的所述衬底;
24、在所述支撑结构上形成导通孔,所述导通孔暴露所述通道牺牲结构的部分区域,形成第一结构;
25、将所述第一结构放入牺牲结构腐蚀剂中,去除所述第一结构中的所述牺牲结构,形成第二结构;
26、在所述第二结构上形成密封层,对所述导通孔进行密封;
27、去除第二结构上多余的密封层,形成第一密封结构,获得微机电系统。
28、在本公开一种实施方式中,通过pecvd或lpcvd在所述第二结构上形成密封层,对所述导通孔进行密封。
29、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
1.一种微机电系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的微机电系统,其特征在于,所述衬底采用导电材料制备,所述支撑结构采用导电材料制备;
3.根据权利要求2所述的微机电系统,其特征在于,所述支撑结构采用绝缘材料制备;
4.根据权利要求1所述的微机电系统,其特征在于,所述衬底采用导电材料制备,所述支撑结构采用绝缘材料制备;
5.根据权利要求1-4任一所述的微机电系统,其特征在于,所述微机电系统还具有第二密封结构;
6.根据权利要求5所述的微机电系统,其特征在于,所述支撑结构与所述衬底之间还具有第二腔室,所述第二腔室通过所述通道与所述第一腔室连通,所述导通孔在所述衬底上的正投影位于所述第二腔室在所述衬底上的正投影以内;
7.根据权利要求6所述的微机电系统,其特征在于,所述第一密封结构具有依次连接的第二子密封结构以及第三子密封结构;
8.根据权利要求7所述的微机电系统,其特征在于,沿同一方向,所述导通孔中心到所述第三子密封结构边缘的距离为所述导通孔中心到所述导通孔边缘的距离的3~4倍。
9.一种权利要求1-8任一所述的微机电系统的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
10.根据权利要求9所述的微机电系统的制备方法,其特征在于,通过pecvd或lpcvd在所述第二结构上形成密封层,对所述导通孔进行密封。