MEMS麦克风的制备方法及MEMS器件的牺牲层的释放方法技术

技术编号:27944890 阅读:29 留言:0更新日期:2021-04-02 14:27
本发明专利技术提供了一种MEMS麦克风的制备方法及MEMS器件的牺牲层的释放方法,在衬底上形成氧化层及结构层,在结构层的表面以及结构层内的释放孔的内壁上形成金属氧化物层,然后利用气相腐蚀工艺经由释放孔释放氧化层。在释放氧化层时,金属氧化物层能够提高结构层在气相腐蚀工艺中的耐熏蒸腐蚀能力,但对氧化层在气相腐蚀工艺中的耐熏蒸腐蚀能力的影响不大,相当于提高了结构层和氧化层在气相腐蚀工艺中的刻蚀选择比,从而在保证氧化层完全释放的情况下,避免结构层的表面被损伤,进而提高了MEMS器件的性能和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
MEMS麦克风的制备方法及MEMS器件的牺牲层的释放方法
本专利技术涉及半导体制备
,尤其涉及一种MEMS麦克风的制备方法及MEMS器件的牺牲层的释放方法。
技术介绍
近年来,在MEMS器件的制备中,牺牲层释放技术引起了广泛的关注。牺牲层释放技术可以利用牺牲层、结构层和高选择比的释放工艺相结合,选择性的移除结构层下的部分牺牲层,从而使结构层变成独立的支撑结构,结构层仅在预先定义的位置上与衬底相连接,形成MEMS器件的悬空微结构,这些MEMS器件或悬空微结构例如是悬臂梁、力传感器、加速度计、麦克风和RFMEMS器件等。采用湿法刻蚀工艺或者气相腐蚀工艺的横向腐蚀可以将牺牲层移除,但是采用湿法刻蚀工艺极容易造成结构层的黏连,因此目前通常利用气相腐蚀工艺作为释放牺牲层的工艺。MEMS器件设计中经常使用氮化硅和氧化硅分别作为结构层和牺牲层的材料。然而,虽然在气相腐蚀工艺中氮化硅具有一定的耐气相腐蚀性能,但是随着熏蒸温度的提高和熏蒸循环数的增加,结构层的表面依旧会存在部分损伤,从而导致结构层的表面粗糙,进而造成表面色差、发雾等表面异常的情况出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MEMS麦克风的制备方法,其特征在于,包括:/n提供衬底,并依次在所述衬底的正面形成第一氧化层、振膜层、第二氧化层、背板电极层及结构层;/n刻蚀所述结构层及所述背板电极层以形成声孔,所述声孔暴露出所述第二氧化层;/n刻蚀所述衬底的背面以形成背腔,所述背腔暴露出所述第一氧化层;/n形成金属氧化物层,所述金属氧化物层至少覆盖所述结构层及所述声孔的内壁;以及,/n利用气相腐蚀工艺经由所述声孔及所述背腔释放所述第一氧化层及所述第二氧化层。/n

【技术特征摘要】
1.一种MEMS麦克风的制备方法,其特征在于,包括:
提供衬底,并依次在所述衬底的正面形成第一氧化层、振膜层、第二氧化层、背板电极层及结构层;
刻蚀所述结构层及所述背板电极层以形成声孔,所述声孔暴露出所述第二氧化层;
刻蚀所述衬底的背面以形成背腔,所述背腔暴露出所述第一氧化层;
形成金属氧化物层,所述金属氧化物层至少覆盖所述结构层及所述声孔的内壁;以及,
利用气相腐蚀工艺经由所述声孔及所述背腔释放所述第一氧化层及所述第二氧化层。


2.如权利要求1所述的MEMS麦克风的制备方法,其特征在于,所述第一氧化层及所述第二氧化层的材料均包括氧化硅。


3.如权利要求1所述的MEMS麦克风的制备方法,其特征在于,所述结构层的材料为氮化硅及氮化硼中的一种或多种。


4.如权利要求1所述的MEMS麦克风的制备方法,其特征在于,所述气相腐蚀工艺采用的刻蚀气体为气相氢氟酸。


5.如权利要求1所述的MEMS麦克风的制备方法,其特征在于,所述金属氧化物层的材料为三氧化二铝、二氧化钛、二氧化锆或五氧化二钽。


6.如权利要求1所述的MEMS麦克风的制备方法,其特征在于,所述金属氧化物层还覆盖所述衬底的背面及所述背腔的内壁。


7.如权利要求1或6所述的MEMS麦克风的制备方法,其特征在于,释放所述第一氧化层及所述第二氧化层时,所述金属氧化物层同步被去除。


8.如权利要求1所述的MEMS麦克风的制备方法,其特征在于,采用原子层淀积工艺或分子气相淀积工艺形成所述金属氧化物层。


9.如权利要求1或8所述的MEMS麦克风的制备方法,其特征在于,形成所述金属氧化物层的温度为150℃~350℃。


10.如权利要求1或8所述的MEMS麦克风的制备方法,其特征在于,所述金属氧化物层的厚度为


11.如权利要求1所述的MEMS麦克风的制备方法,其特征在于,依次在所述衬底的正面形成第一氧化层、振膜层、第二氧化层、背板电极层及结构层时,还在形成所述第二氧化层及所述背板电极层之间形成保护层;
以及,形成所述背板电极层之后,刻蚀所述背板电极层及所述保护层以使所述背板电极层及所述保护层覆盖所述第二氧化层的部分表面。


12.如权利要求1或11所述的MEMS麦克风的制备方法,其特征在于,在所述衬底的正面形成所述振膜层时,还同步形成第一接触点,所述第一接触点与所述振膜层位于同层且电性连接;
在所述衬底的正面...

【专利技术属性】
技术研发人员:金文超闻永祥孙福河杨浩陈鑫尤业锐
申请(专利权)人:杭州士兰集昕微电子有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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