一种MEMS器件的制造方法及MEMS器件技术

本发明专利技术公开了一种MEMS器件的制造方法及MEMS器件，涉及微电子机械系统技术领域，用于在制造具有悬空结构的MEMS器件时提高刻蚀图形的尺寸精度，提升MEMS器件的品质。所述MEMS器件的制造方法包括：提供一基底，基底上形成有第一牺牲层；去除第一牺牲层位于预定区域内的部分，形成凹槽；预定区域为悬空结构与基底之间的区域；在凹槽内形成第二牺牲层，第二牺牲层的上表面与第一牺牲层的上表面平齐，第二牺牲层的致密性低于第一牺牲层的致密性；在第一牺牲层和第二牺牲层上形成悬空结构层，悬空结构层包括位于第一牺牲层上的支撑结构、以及位于第二牺牲层上的悬空结构；去除第二牺牲层，释放悬空结构。所述MEMS器件的制造方法用于制造具有悬空结构的MEMS器件。

【技术实现步骤摘要】
一种MEMS器件的制造方法及MEMS器件
本专利技术涉及微电子机械系统
，尤其涉及一种MEMS器件的制造方法及MEMS器件。
技术介绍
在制造具有悬空结构的微电子机械系统(Micro-Electro-MechanicalSystem，缩写为MEMS)时，一般会采用热氧化工艺或淀积工艺，在硅衬底上形成二氧化硅层。接着在二氧化硅层上形成悬空结构，并通过HF释放蚀刻工艺去除二氧化硅层位于悬空结构下方的部分，从而释放悬空结构。但是，在去除二氧化硅层位于悬空结构下方的部分时，难以控制刻蚀图形的尺寸精度，使得MEMS器件的品质较差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种MEMS器件的制造方法及MEMS器件，用于在制造具有悬空结构的MEMS器件时提高刻蚀图形的尺寸精度，提升MEMS器件的品质。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种MEMS器件的制造方法，该MEMS器件用于制造具有悬空结构的MEMS器件，该MEMS器件的制造方法包括：提供一基底，基底上形成有第一牺牲层；去除第一牺牲层位于预定区域内的部分，形成凹槽；预定区域为悬空结构与基底之间的区域；在凹槽内形成第二牺牲层，第二牺牲层的上表面与第一牺牲层的上表面平齐，第二牺牲层的致密性低于第一牺牲层的致密性；在第一牺牲层和第二牺牲层上形成悬空结构层，悬空结构层包括位于第一牺牲层上的支撑结构、以及位于第二牺牲层上的悬空结构；去除第二牺牲层，释放悬空结构。与现有技术相比，本专利技术提供的MEMS器件的制造方法中，在提供了其上形成有第一牺牲层的基底后，可以按照悬空结构的规格，将第一牺牲层位于后续形成的悬空结构下方的部分替换为第二牺牲层，该第二牺牲层的上表面与下表面平齐。并且，该第二牺牲层的致密性低于第一牺牲层的致密性，即与第一牺牲层相比，第二牺牲层的结构更为疏松。基于此，在第二牺牲层上形成悬空结构后，在去除第二牺牲层的过程中，刻蚀剂不仅可以对第二牺牲层的表面进行刻蚀，还可以通过第二牺牲层所具有的空隙进入到第二牺牲层的内部，加快第二牺牲层的刻蚀速率。相反的，因第一牺牲层的结构更为致密，刻蚀剂对第一牺牲层的刻蚀速率较低。在此情况下，因第二牺牲层的抗蚀性比第一牺牲层的抗蚀性低，故刻蚀剂可以按照预设方案快速去除暴露在悬空结构下方的第二牺牲层，而不会对支撑结构覆盖的第一牺牲层造成较大影响，使得位于悬空结构下方的刻蚀图形的尺寸精度得以提高，从而可以提升MEMS器件的品质。本专利技术还提供了一种MEMS器件，该MEMS器件具有悬空结构，该MEMS器件采用上述技术方案提供的MEMS器件的制造方法制造形成。与现有技术相比，本专利技术提供的MEMS器件的有益效果与上述技术方案提供的MEMS器件的制造方法的有益效果相同，此处不再赘述。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为现有形成具有悬空结构的MEMS器件的一步骤示意图；图2为现有形成具有悬空结构的MEMS器件的另一步骤示意图；图3为本专利技术实施例提供的MEMS器件的制造方法流程图；图4为本专利技术实施例中提供一基底后结构示意图；图5为本专利技术实施例中形成凹槽后结构示意图；图6为本专利技术实施例中形成第二牺牲材料层后结构示意图；图7为本专利技术实施例中形成第二牺牲层后结构示意图；图8为本专利技术实施例中形成预形成层后结构示意图；图9为本专利技术实施例中形成悬空结构层后结构示意图；图10为本专利技术实施例中释放悬空结构后结构示意图。附图标记：11为硅衬底，12为二氧化硅层，13为悬空结构；21为基底，22为第一牺牲层，23为凹槽，24为第二牺牲材料层，241为第二牺牲层，25为预形成层，26为悬空结构层，261为支撑结构，262为悬空结构。具体实施方式以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。在本公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。微电子机械系统(Micro-Electro-MechanicalSystem，缩写为MEMS)是指尺寸在几毫米乃至更小的高科技装置，其内部结构一般在微米甚至纳米量级。在实际的应用场景中，多种MEMS传感器、MEMS执行器等MEMS器件具有悬空结构。在制造上述具有悬空结构的MEMS器件时，一般采用牺牲层释放工艺来实现悬空结构的制造。图1为现有形成具有悬空结构的MEMS器件的一步骤示意图。图2为现有形成具有悬空结构的MEMS器件的另一步骤示意图。参见图1和图2，在实际的制造过程中，一般会选择二氧化硅层作为上述牺牲层。具体的，首先在硅衬底11上形成二氧化硅层12。接着在二氧化硅层12上形成一层多晶硅层，并对多晶硅层进行选择性刻蚀，形成由支撑结构和悬空结构13构成的悬空结构层。最后通过HF释放蚀刻工艺去除二氧化硅层12位于悬空结构13下方的部分，以释放悬空结构13。在上述制造过程中，为了提高二氧化硅层12所具有的绝缘特性，一般会采用热氧化工艺或淀积工艺，在硅衬底11上形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MEMS器件的制造方法，其特征在于，应用于制造具有悬空结构的MEMS器件，所述MEMS器件的制造方法包括：/n提供一基底，所述基底上形成有第一牺牲层；/n去除所述第一牺牲层位于预定区域内的部分，形成凹槽；所述预定区域为所述悬空结构与所述基底之间的区域；/n在所述凹槽内形成第二牺牲层，所述第二牺牲层的上表面与所述第一牺牲层的上表面平齐，所述第二牺牲层的致密性低于所述第一牺牲层的致密性；/n在所述第一牺牲层和所述第二牺牲层上形成悬空结构层，所述悬空结构层包括位于所述第一牺牲层上的支撑结构、以及位于所述第二牺牲层上的悬空结构；/n去除所述第二牺牲层，释放所述悬空结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种MEMS器件的制造方法，其特征在于，应用于制造具有悬空结构的MEMS器件，所述MEMS器件的制造方法包括：
提供一基底，所述基底上形成有第一牺牲层；
去除所述第一牺牲层位于预定区域内的部分，形成凹槽；所述预定区域为所述悬空结构与所述基底之间的区域；
在所述凹槽内形成第二牺牲层，所述第二牺牲层的上表面与所述第一牺牲层的上表面平齐，所述第二牺牲层的致密性低于所述第一牺牲层的致密性；
在所述第一牺牲层和所述第二牺牲层上形成悬空结构层，所述悬空结构层包括位于所述第一牺牲层上的支撑结构、以及位于所述第二牺牲层上的悬空结构；
去除所述第二牺牲层，释放所述悬空结构。


2.根据权利要求1所述的MEMS器件的制造方法，其特征在于，所述第一牺牲层和所述第二牺牲层均为二氧化硅层。


3.根据权利要求2所述的MEMS器件的制造方法，其特征在于，所述第二牺牲层为掺杂有磷的二氧化硅层。


4.根据权利要求2所述的MEMS器件的制造方法，其特征在于，所述基底为硅衬底；
采用热生长工艺或淀积工艺在所述基底上形成所述第一牺牲层。


5.根据权利要求2所述的MEMS器件的制造方法，其特征在于，采用气相HF释放蚀刻工艺去除所述第二牺牲层，释放所述悬空结构。


6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐家艳，彭四伟，
申请(专利权)人：地球山北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11