MEMS器件及其形成方法技术
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体领域，具体涉及一种MEMS器件及其形成方法。
技术介绍
微机电系统(Micro-Electro-Mechanical-Systems，简称MEMS)是利用微细加工技术在芯片上集成传感器、执行器、处理控制电路的微型系统。在MEMS器件中，包括设置在一空腔内的一端悬空设置的振动膜片，使用过程中，通过振动膜片振动设置在空腔侧壁的半导体元器件传递信号。参考图1，为一个MEMS电容器件结构，具体结构包括：设置在空腔102内的振动膜片103，所述振动膜片103的一端固定在空腔102内壁，另一端悬空设置；在所述空腔102的上端面设置金属膜片105。使用时，所述振动膜片103和金属膜片105分别作为电容片，并通过振动膜片105振动改变金属膜片105和振动膜片103之间的电容，以产生电容信号。继续参考图1，为了避免振动膜片103高频率且大幅度振动时，振动膜片103的悬空端振动幅度过大，而致使振动膜片103出现断裂缺陷；还为了避免在振动膜片103振动过...
【技术保护点】
一种MEMS器件的形成方法，其特征在于，包括：提供半导体基底；在所述半导体基底上形成第一牺牲层；在所述第一牺牲层上形成振动膜片；在所述第一牺牲层以及振动膜片上形成第二牺牲层，并在所述第二牺牲层内形成第一开口，所述第一开口位于所述振动膜片一端的上方，且所述第一开口的上端开口尺寸大于下端开口尺寸；在所述第一开口中以及所述第二牺牲层上形成介质层，填充于所述第一开口中的介质层用于形成限位柱；去除所述介质层和振动膜片之间的第二牺牲层，以及部分第一牺牲层，在所述半导体基底和所述介质层之间形成空腔，且使所述振动膜片与所述限位柱对应的一端为悬空结构。
【技术特征摘要】
1.一种MEMS器件的形成方法，其特征在于，包括：
提供半导体基底；
在所述半导体基底上形成第一牺牲层；
在所述第一牺牲层上形成振动膜片；
在所述第一牺牲层以及振动膜片上形成第二牺牲层，并在所述第二牺牲层
内形成第一开口，所述第一开口位于所述振动膜片一端的上方，且所述第
一开口的上端开口尺寸大于下端开口尺寸；
在所述第一开口中以及所述第二牺牲层上形成介质层，填充于所述第一开
口中的介质层用于形成限位柱；
去除所述介质层和振动膜片之间的第二牺牲层，以及部分第一牺牲层，在
所述半导体基底和所述介质层之间形成空腔，且使所述振动膜片与所述限
位柱对应的一端为悬空结构。
2.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，在所述振动膜片上形成第二
牺牲层，在所述第二牺牲层内形成第一开口的步骤包括：
在所述第二牺牲层上形成掩模层，并在所述掩模层内形成贯穿所述掩模层
的第二开口，所述第二开口上端开口尺寸大于下端开口尺寸；
沿着所述第二开口刻蚀所述第二牺牲层，在所述第二牺牲层内形成所述第
一开口。
3.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，在所述振动膜片上形成第二
牺牲层，在所述第二牺牲层内形成第一开口的步骤包括：
在所述第一牺牲层和振动膜片层上形成第三牺牲层；
在所述第三牺牲层上形成掩模层，并在所述掩模层内形成贯穿所述掩模层
的第二开口，所述第二开口上端开口尺寸大于下端开口尺寸；
沿着所述第二开口刻蚀所述第三牺牲层，在所述第三牺牲层内形成第三开
口，所述第三开口的上端开口尺寸大于下端开口尺寸；
在所述第三牺牲层上保型覆盖所述第二牺牲层，在所述第二牺牲层内形成
\t与所述第二开口对应的第一开口，所述第一开口的侧壁与第一开口底部的
间的夹角大于所述第二开口侧壁与第二开口底部间的夹角；
去除所述介质层和振动膜片之间的第二牺牲层，以及部分第一牺牲层，以
形成空腔的步骤中还包括：去除所述第三牺牲层。
4.如权利要求3所述的形成方法，其特征在于，形成掩模层，并在所述掩模
层内形成贯穿所述掩模层的第二开口的步骤包括：
形成光刻胶层，以所述光刻胶层作为掩模层；
经曝光显影工艺后，在所述光刻胶层内形成第四开口；
进行加热软化工艺使得所述光刻胶层变软，且使所述第四开口侧壁倾斜以
在所述光刻胶层内形成上端开口尺寸大于下端开口尺寸的第二开口；
在沿着所述第二开口刻蚀所述第三牺牲层，形成所述第三开口之后，去除
所述光刻胶层，在所述第三牺牲层上保型覆盖所述第二牺牲层。
5.如权利要求4所述的形成方法，其特征在于，所述光刻胶层的厚度为
1～3μm。
6.如权利要求4所述的形成方法，其特征在于，所述加热软化工艺的步骤包
括，控制加热温度为120°～160°。
7.如权利要求1所述的形成方...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘炼，李卫刚，郑超，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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