一种MEMS器件的干法释放保护方法技术

本说明书公开了一种MEMS器件的干法释放保护方法，其特征在于，所述MEMS器件包括功能层和结构层，所述方法包括：在衬底的上表面制作功能层，功能层和衬底之间存在至少一处空隙；用聚合物填充至少一处空隙，并固化聚合物；从衬底的下表面刻蚀衬底到固化的聚合物，其中，所述刻蚀衬底至少部分形成所述MEMS器件的；以及去除固化的聚合物，得到MEMS器件。得到MEMS器件。得到MEMS器件。

【技术实现步骤摘要】
一种MEMS器件的干法释放保护方法


[0001]本说明书涉及微机电系统领域，特别涉及一种MEMS器件的干法释放保护方法。

技术介绍

[0002]在干法释放MEMS器件的过程中，碎屑可能从MEMS器件的导通空隙中飞溅出去，对周围的生产设备造成损害。此外，干法释放过程中的震动还可能使得MEMS器件的可动部件崩溃。
[0003]因此，希望提供一种MEMS器件的干法释放保护方法，一方面具有较好的设备兼容，从而减少生产中的设备成本，另一方面可以在形成MEMS器件的过程中对可动部件形成保护，提高工艺的可靠性。

技术实现思路

[0004]本说明书的一个方面提供一种MEMS器件的干法释放保护方法，其特征在于，所述MEMS器件包括功能层和结构层，所述方法包括：在衬底的上表面制作功能层，功能层和衬底之间存在至少一处空隙；用聚合物填充至少一处空隙，并固化聚合物；从衬底的下表面刻蚀衬底到固化的聚合物，其中，所述刻蚀衬底至少部分形成结构层，结构层和功能层相连接；以及去除固化的聚合物，得到MEMS器件。
附图说明
[0005]本说明书将以示例性实施例的方式进一步描述，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：
[0006]图1是根据本说明书的一些实施例所示的MEMS器件的干法释放保护方法的示例性流程图；
[0007]图2根据本说明书的一些实施例所示的从衬底的下表面刻蚀衬底到固化的聚合物的方法的示例性流程图；
[0008]图3是根据本说明书的一些实施例所示的悬臂梁结构的MEMS器件的示意图；
[0009]图4a和图4b是根据本说明书的一些实施例所示的悬臂梁结构的MEMS器件的结构体的示意图；
[0010]图5a
‑
5d是根据本说明书的一些实施例所示的干法释放具有悬臂梁结构的MEMS器件的保护方法的示意图；
[0011]图6是根据本说明书的一些实施例所示的具有悬臂梁结构的MEMS器件的俯视图；
[0012]图7是根据本说明书的一些实施例所示的具有带孔悬膜结构的MEMS器件的示意图；
[0013]图8a
‑
8d是根据本说明书的一些实施例所示的干法释放具有带孔悬膜结构的MEMS器件的保护方法的示意图；以及
[0014]图9是根据本说明书的一些实施例所示的具有带孔悬膜结构的MEMS器件的俯视图。
具体实施方式
[0015]为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。
[0016]应当理解，本说明书中所使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模组”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。
[0017]如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。
[0018]本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
[0019]图1是根据本说明书的一些实施例所示的MEMS器件的干法释放保护方法的示例性流程图。
[0020]MEMS(Micro
‑
Electro
‑
Mechanical System，微机电系统)是指微机械和微电路按照功能需求在半导体芯片上的集成。MEMS器件是指采用微机械和微电路加工技术制造出来的元件，包括，例如，MEMS加速度计和陀螺仪、MEMS骨导传声器等。
[0021]可以理解，在制造MEMS器件的制造过程中，尤其是在干法释放MEMS器件过程中会产生碎屑(例如，刻蚀衬底时的碎屑)，该碎屑可能会从导通的空隙中飞溅出去，损坏该MEMS器件或者用于辅助制造的生产设备(例如，用于固定衬底或MEMS器件的吸盘)。
[0022]在一些实施例中，MEMS器件中可以包含可动部件。例如，MEMS加速度计和陀螺仪中的梳齿状电容、MEMS骨导传声器中的悬臂梁，以及MEMS悬膜传声器等。由于MEMS器件的尺寸通常为微米甚至纳米量级，MEMS器件上可动部件往往是脆弱的。例如，可动部件可能会由于制造过程中难以避免的机械震动和气压波动而损坏甚至崩溃。
[0023]如图1所示，MEMS器件的干法释放保护方法100不仅可以保护生产设备不被损坏，还可以防止被释放的MEMS器件中的可动部件的损坏。该方法100可以包括：
[0024]步骤110，在衬底的上表面制作功能层。
[0025]衬底是用于制造MEMS器件各结构体的平坦载体。在一些实施例中，衬底的材料可以包括但不限于硅、砷化镓、锗和石英等中的一种或多种的组合。
[0026]在一些实施例中，MEMS器件可以包括功能层和结构层。
[0027]功能层是基于特定的物理结构以实现功能需求的结构体。示例性地，功能层可以
包括用于将外界振动信号转化为电容变化的硅层。又一示例性地，功能层可以包括用于将外界振动信号转化为电信号的压电层。在一些实施例中，功能层的物理结构可以包括但不限于悬臂梁(如图3)、带孔悬膜(如图7)、简支梁，或类似的，或其任意的组合。具体来说，当功能层采用悬臂梁的结构时，悬臂梁的固定端和自由端会基于外界的振动信号而产生不同的位移，从而使得功能层上产生与该振动信号相对应的电信号，该电信号可以经由功能层中的电极传导给后续的处理电路。在一些实施例中，悬臂梁的截面可以矩形、梯形、倒梯形和三角形等。当功能层采用带孔悬膜时，外界的振动信号可以使得带孔悬膜上不同部位产生差别性的振动，从而使得功能层上产生与该振动信号相对应的电信号，该电信号可以经由功能层中的电极传导给后续的处理电路。仅仅作为示例，当MEMS器件为传声器时，这里的外界的振动信号可以包括固体传导的振动信号(例如，骨骼传导声音信号)和气体传导的振动信号(例如，空气传导的声音信号)。需要知道的是，MEMS器件的功能层的作用不限于上述将振动信号转化为电信号，还可以是将电信号转化为振动信号。例如，MEMS器件可以是MEMS扬声器，其可以将电信号转化为声音信号。
[0028]在一些实施例中，功能层可以由一层或多层结构堆叠构成。例如，如上所述，功能层可以包括压电层。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MEMS器件的干法释放保护方法，其特征在于，所述MEMS器件包括功能层和结构层，所述方法包括：在衬底的上表面制作所述功能层，所述功能层和所述衬底之间存在至少一处空隙；用聚合物填充所述至少一处空隙，并固化所述聚合物；从所述衬底的下表面刻蚀所述衬底到固化的聚合物，其中，所述刻蚀所述衬底至少部分形成所述结构层，所述结构层和所述功能层相连接；以及去除所述固化的聚合物，得到所述MEMS器件。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚合物覆盖所述MEMS器件的上表面。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述聚合物仅覆盖所述MEMS器件上表面的部分区域。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述聚合物覆盖所述MEMS器件的上表面，包括：将覆盖所述MEMS器件的上表面的所述聚合物图形化为网格状或栅格状。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从衬底的下表面刻蚀衬底包...

【专利技术属性】
技术研发人员：周文兵，袁永帅，邓文俊，齐心，廖风云，沈方平，
申请(专利权)人：苏州芯镁信电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：