一种mems器件及其制备方法、电子装置的制造方法_3

文档序号:9573333阅读:来源:国知局
限于某一数值范围,可以通过调节所述凸起之间的距离来调节后续步骤中得到的凸起形状的弧度。
[0074]执行步骤204,在所述两个支撑材料叠层上方以及所述两个支撑材料叠层之间形成震荡膜材料层204,以覆盖所述两个支撑材料叠层和所述第一牺牲材料层202。
[0075]具体地,如图2d所示,在该步骤中共形沉积震荡膜材料层204,以完全覆盖所述支撑材料叠层和所述第一牺牲材料层202,其中由于所述支撑材料叠层中具有所述凸起,因此在所述凸起的地方所述震荡膜材料层呈和所述凸起相应的凸起形状。
[0076]其中,所述震荡膜材料层可以选用多晶硅、SiGe等材料,并不局限于某一种。在该实施例中,所述震荡膜材料层选用多晶硅。
[0077]执行步骤205,图案化所述震荡膜材料层204,以去除所述两个支撑材料叠层外侧的所述震荡膜材料层204,以形成震荡膜锚部和震荡膜。
[0078]如图2e所示,在该步骤中图案化所述震荡膜材料层204,以去除所述两个支撑材料叠层外侧的所述震荡膜材料层204,仅保留在所述两个支撑材料叠层上方以及所述两个支撑材料叠层之间的震荡膜材料层204,以分别形成所述震荡膜锚部和震荡膜。
[0079]其中,所述震荡膜锚部呈曲面凸起,为具有一定弧度的曲面,例如呈球面凸起,使得震荡膜锚部(Anchor)和震荡膜(Membrane)的抓握更加柔和。
[0080]其中,所述震荡膜位于中间部位,所述震荡膜锚部位于所述震荡膜的两端,呈一体连接设置。
[0081]本发明中在所述凸起上形成震荡膜锚部,所述震荡膜锚部呈球面凸起,通过所述改变,使震荡膜锚部(Anchor)和震荡膜(Membrane)的接触面更加柔和,所述震荡膜锚部(Anchor)和震荡膜(Membrane)的抓握更加柔和,保持了震荡膜(Membrane)的性能,同时还减少了对震荡膜(Membrane)的损伤,进一步提高了 MEMS器件的性能和良率。
[0082]执行步骤206,再次沉积所述第一牺牲材料层202,以覆盖所述震荡膜。
[0083]具体地,如图2f所示,再次沉积所述第一牺牲材料层202,以完全覆盖所述震荡膜,其中,所述第一牺牲材料层202可选为氧化物层,例如Si02和掺碳氧化硅(S1C)等材料,并不局限于某一种。
[0084]所述第一牺牲材料层202的厚度也并不局限于某一数值范围,可以根据实际需要进行设定。
[0085]执行步骤207,图案化所述第一牺牲材料层202,以形成若干开口。
[0086]具体地,其中在该步骤中在所述第一牺牲材料层上形成掩膜层,然后选用干法或者湿法蚀刻所述第一牺牲材料层202,以在所述第一牺牲材料层202中形成若干相互间隔的开口,并露出部分所述震荡膜。
[0087]其中,所述开口的数目并不局限于某一数值范围,可以根据需要进行设置。
[0088]执行步骤208,沉积第二牺牲材料层205,以填充所述开口并在所述第二牺牲材料层205中所述开口的上方形成凹槽。
[0089]具体地,如图2f所示,在该步骤中沉积第二牺牲材料层205,以填充所述开口并覆盖所述第一牺牲材料层202。
[0090]在该步骤中选用共形沉积的方法沉积所述第二牺牲材料层205,在填充完所述开口之后,在所述开口的上方所述第二牺牲材料层205中形成凹槽。
[0091]其中,所述第二牺牲材料层205可以选用与所述半导体衬底以及所述震荡膜具有较大蚀刻选择比的材料,例如可选为氧化物层,例如Si02和掺碳氧化硅(S1C)等材料,并不局限于某一种。
[0092]可选地,所述第一牺牲材料层202和所述第二牺牲材料层205选用相同的材料。
[0093]执行步骤209,在所述凹槽之间的所述第二牺牲材料层205上形成若干定极板206。
[0094]具体地,如图2f所示,在所述凹槽之间的所述第二牺牲材料层205上形成若干定极板206,用于形成电容器的上电极,其中,所述定极板206可以选用本领域常用的导电材料,并不局限于某一种,在该实施例中可以选择多晶硅作为所述定极板206。
[0095]形成所述定极板206的方法包括但不局限于下述步骤:在所述第二牺牲材料层205上形成导电材料层;在所述导电材料层上形成图案化的掩膜层;以所述掩膜层为掩膜蚀刻所述导电材料层,以在所述凹槽之间形成相互间隔的定极板206,最后去除所述掩膜层。
[0096]执行步骤210,沉积限制层207,以覆盖所述定极板206和所述第二牺牲材料层205。
[0097]如图2f所示,在所述定极板206和所述第二牺牲材料层205上沉积限制层207,其中所述限制层207可以选用氮化物层,例如SiN,但并不局限于该材料。
[0098]执行步骤211,图案化所述基底201的背面,以露出所述第一牺牲材料层202。
[0099]具体地,如图2g所示,在该步骤中反转所述基底201,以露出所述基底的背面,然后蚀刻所述基底的背面,以形成关键尺寸较大传感开口,露出所述第一牺牲材料层202。
[0100]其中,所述传感开口的关键尺寸可以等于所述震荡膜的关键尺寸,所述传感开口在后续的步骤中用于将外界压力传递至所述震荡膜,使所述震荡膜发生形变,以改变所述震荡膜和定极板之间的距离,从而改变两者之间的电容,对压力的变化做出定量的测量。
[0101]执行步骤212,去除所述震荡膜中间部位上方和下方的所述第一牺牲材料层202和所述第二牺牲材料层205,以形成空腔。
[0102]具体地,如图2h所示,在该步骤中选用双面蚀刻工艺,以同时去除所述震荡膜上方和下方的所述第一牺牲材料层202和所述第二牺牲材料层205,在该步骤中可以露出部分所述震荡膜锚部。
[0103]其中,所述第一牺牲材料层202和所述第二牺牲材料层205均选用氧化物层时,可以选用TMAH的湿法蚀刻去除所述第一牺牲材料层202和所述第二牺牲材料层205。
[0104]所述TMAH溶液的质量分数为0.1 % -10%,所述湿法蚀刻温度为25_90°C,所述湿法蚀刻时间为lOs-lOOOs,但是并不局限于该示例,还可以选用本领域常用的其他方法。
[0105]在去除所述第一牺牲材料层202和所述第二牺牲材料层205之后,在所述定极板206和所述震荡膜之间形成空腔,形成电容器结构的介电质。
[0106]至此,完成了本发明实施例的MEMS器件制备的相关步骤的介绍。在上述步骤之后,还可以包括其他相关步骤,此处不再赘述。并且,除了上述步骤之外,本实施例的制备方法还可以在上述各个步骤之中或不同的步骤之间包括其他步骤,这些步骤均可以通过现有技术中的各种工艺来实现,此处不再赘述。
[0107]本发明为了解决现有技术中存在的问题,提供了一种MEMS的制备方法,在所述方法中在形成所述震荡膜之前,首先在所述基底上形成凸起状的支撑材料,然后在所述凸起上沉积震荡膜材料层,以在所述凸起上形成震荡膜锚部,所述震荡膜锚部呈球面凸起,位于所述震荡膜的两端,通过所述改变,使得震荡膜锚部(Anchor)和震荡膜(Membrane)的抓握更加柔和,减少了对震荡膜(Membrane)的损伤,进一步提高了 MEMS器件的性能和良率。
[0108]本发明的优点在于:
[0109](1)使震荡膜锚部(Anchor
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