The invention relates to the field of the structure design of a microelectronic mechanical system (MEMS) device, in particular to a bulk silicon SOG process. Bulk silicon SOG process comprises the following steps: on the surface coated with a layer of photoresist as mask using silicon; photoresist etching step; in the upper surface of a monocrystalline silicon layer of Al material layer; removing the photoresist; silicon will flip, aligning and bonding with the glass surface will reduce silicon anode; in the thin processing; silicon raw material layer and Al surface sputtering, photolithography and etching of Al electrode; followed by the release of photoresist, lithography, etching and structure on the surface of Al electrode with silicon; Al material layer on the surface of the original photoresist removal and silicon, MEMS device structure. Bulk silicon SOG process of the invention, the method of surface sputtering on silicon under a layer of Al metal layer, to avoid the occurrence of footing effect, so as to avoid damage to the MEMS device, improve the reliability of the bulk silicon SOG process.
【技术实现步骤摘要】
一种体硅SOG工艺
本专利技术涉及微电子机械系统(MEMS)器件结构设计领域,特别涉及一种体硅SOG工艺。
技术介绍
微机电系统(MEMS,Micro-Electro-MechanicalSystem),也叫做微电子机械系统、微系统、微机械等,是在微电子技术(半导体制造技术)基础上发展起来的,融合了光刻、腐蚀、薄膜、LIGA、硅微加工、非硅微加工和精密机械加工等技术制作的高科技电子机械器件。与传统器件相比,MEMS器件具有小型化、集成化以及性能更优的前景特点,因此,九十年代以来,微电子机械系统技术进入了高速发展阶段,如今已经广泛用于汽车、航空航天、信息控制、医学、生物学等领域。MEMS器件通常设计高深宽比的电容间隙,该结构由硅-玻璃键合硅深刻蚀释放工艺(silicononglass,SOG)来实现。但是,在硅深刻蚀工艺中,由于电荷的积累,容易产生横向刻蚀效应(footing效应),从而对MEMS器件造成损伤,降低了加工的可靠性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供了一种体硅SOG工艺,以至少解决现有MEMS器件加工方法可靠性低的问题。本专利技术的技术方案是:一种体硅SOG工艺,包括如下步骤:步骤一、在预加工的单晶硅的上表面涂覆一层具有第一预定厚度的光刻胶;步骤二、利用所述光刻胶做掩膜,在所述单晶硅的上表面刻蚀出具有第二预定厚度的台阶;步骤三、在所述单晶硅的上表面的非台阶部分制作一层具有第三预定厚度的Al材料层;步骤四、去除所述光刻胶;步骤五、在预定条件下,将步骤四中得到的所述单晶硅翻转,使所述单晶硅的原上表面与预加工的玻璃阳极表面进行对位和键合;步骤六、在键 ...
【技术保护点】
一种体硅SOG工艺,其特征在于,包括如下步骤:步骤一、在预加工的单晶硅的上表面涂覆一层具有第一预定厚度的光刻胶;步骤二、利用所述光刻胶做掩膜,在所述单晶硅的上表面刻蚀出具有第二预定厚度的台阶;步骤三、在所述单晶硅的上表面的非台阶部分制作一层具有第三预定厚度的Al材料层;步骤四、去除所述光刻胶;步骤五、在预定条件下,将步骤四中得到的所述单晶硅翻转,使所述单晶硅的原上表面与预加工的玻璃阳极表面进行对位和键合;步骤六、在键合完成后的结构中,将所述单晶硅的原下表面进行减薄处理,使得所述单晶硅的具有所述台阶部分的厚度为第四预定厚度;步骤七、在所述单晶硅的原下表面溅射具有第五预定厚度的Al材料层,并光刻、腐蚀出Al电极;步骤八、在所述单晶硅的具有Al电极的表面依次进行涂光刻胶、光刻处理;步骤九、依次进行刻蚀、结构释放处理;步骤十、去除所述光刻胶及所述单晶硅的原上表面附着的Al材料层,得到MEMS器件结构。
【技术特征摘要】
1.一种体硅SOG工艺,其特征在于,包括如下步骤:步骤一、在预加工的单晶硅的上表面涂覆一层具有第一预定厚度的光刻胶;步骤二、利用所述光刻胶做掩膜,在所述单晶硅的上表面刻蚀出具有第二预定厚度的台阶;步骤三、在所述单晶硅的上表面的非台阶部分制作一层具有第三预定厚度的Al材料层;步骤四、去除所述光刻胶;步骤五、在预定条件下,将步骤四中得到的所述单晶硅翻转,使所述单晶硅的原上表面与预加工的玻璃阳极表面进行对位和键合;步骤六、在键合完成后的结构中,将所述单晶硅的原下表面进行减薄处理,使得所述单晶硅的具有所述台阶部分的厚度为第四预定厚度;步骤七、在所述单晶硅的原下表面溅射具有第五预定厚度的Al材料层,并光刻、腐蚀出Al电极;步骤八、在所述单晶硅的具有Al电极的表面依次进行涂光刻胶、光刻处理;步骤九、依次进行刻蚀、结构释放处理;步骤十、去除所述光刻胶及所述单晶硅的原上表面附着的Al材料层,得到MEMS器件结构。2.根据权利要求1所述的体硅SO...
【专利技术属性】
技术研发人员:李建华,徐立新,陈佳文,
申请(专利权)人:北京理工大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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