Mems器件的形成方法_3

文档序号:9879810阅读:来源:国知局
32,形成所述孔洞132的目的在于露出部分被材料层130覆盖的牺牲层,以便于后续去除所述牺牲层。
[0088]由于在本实施例中所述牺牲层上还形成有吸气剂层141,所以本实施例中具体为刻蚀部分材料层130以及部分吸气剂层141,以在材料层130以及吸气剂层141中形成所述孔洞132。
[0089]结合参考图9,通过所述孔洞132以刻蚀去除包覆于所述材料层130内的牺牲层,以形成由所述材料层130与所述衬底100构成的空腔133。
[0090]在本实施例中,在刻蚀牺牲层以形成空腔133的过程中,在基本将聚酰亚胺材料的第二牺牲层120刻蚀完毕,并逐渐开始刻蚀含碳的第一牺牲层110时,含碳的第一牺牲层110释放出碳,进而有利于与聚酰亚胺材料的第二牺牲层120中的氧形成碳氧双键(或者是羰基)这促进了以下的化学反应:
[0091]2C+02 = 2C0
[0092]C+02 = CO2
[0093]C02+C = 2C0
[0094]可以看出,在碳参与刻蚀反应时,氧很容易与碳生成易于排出空腔133的含碳气体CO或者CO2,也就是说,有机残留物中的氧很容易与碳发生上述反应,含碳的第一牺牲层110中的碳促进了自身以及第二牺牲层120的分解,进而在一定程度上减少了刻蚀去除牺牲层之后在形成的空腔133内壁留有机残留物的概率。
[0095]在本实施例中,可以采用干法刻蚀以去除所述牺牲层,这样在刻蚀后不会在空腔133中残留刻蚀剂,进一步保证了形成的空腔133内的洁净程度。并且,气体的刻蚀剂有利于使含碳的第一刻蚀剂中的碳更加充分的释放至整个空腔中,这样进一步有利于第一牺牲层110自身以及第二牺牲层120的分解。
[0096]具体来说,可以采用氧气作为干法刻蚀的刻蚀气体,以去除所述牺牲层。但是本发明对采用何种气体作为刻蚀气体不作限定,而是应当根据实际刻蚀的第二牺牲层120的材料为准。
[0097]接着参考图10,在本实施例中,在形成所述空腔133之后,在所述材料层130上形成一层密封层150,所述密封层150用于密封空腔133,也就是将形成在所述材料层130中的孔洞132堵住。
[0098]但是本发明对是否必须形成密封层150以密封空腔133不作限定,对于一些对空腔密封性没有要求的MEMS器件,也可以省略此步骤。
[0099]在本实施例中,可以形成铝材料的密封层150。但是这仅仅是本实施例的一个示例,本发明对采用何种材料形成所述密封层150不作限定。
[0100]此外,参考图11至图15,本发明还提供另一个实施例。本实施例与上一实施例的区别在于:
[0101]结合参考图11和图12,在形成所述材料层的步骤之前,所述形成方法还包括:
[0102]刻蚀包括含碳的第一牺牲层210以及第二牺牲层220的牺牲层,以将所述牺牲层刻蚀分成若干独立的牺牲层区块,图12中示出了由含碳的第一牺牲层210a以及第二牺牲层220a构成的牺牲层区块22,以及由含碳的第一牺牲层210b以及第二牺牲层220b构成的牺牲层区块21。这样做的目的在于,将通过将牺牲层分别若干牺牲层区块,以在后续步骤中形成若干空腔。
[0103]此外需要说明的是,图12中仅示出了两个牺牲层区块21、22,但是本发明对形成的牺牲层区块数量不作限定,而是根据实际操作中需要形成多少空腔决定。
[0104]参考图13,在形成若干牺牲层区块这之后,在所述牺牲层区块21、22的表面以及侧壁均形成所述材料层231,也就是说,形成将牺牲层区块21、22包覆的材料层231。
[0105]然后结合参考图14,在对应于每一个牺牲层区块位置的材料层中分别形成孔洞,例如,在分别对应于牺牲层区块21、22的材料层231中分别形成孔洞232b以及232a,这样做的原因是由于形成的材料层230将各个牺牲层区块隔离开来,为了分别形成空腔,需要分别在对应的牺牲层区块上方形成露出所述牺牲层区块的孔洞。
[0106]在这之后,参考图15,去除所述牺牲层区块21、22以形成若干由材料层230与衬底200构成的空腔233b以及233a。
[0107]虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
【主权项】
1.一种MEMS器件的形成方法,其特征在于,包括: 提供衬底; 在衬底上形成含碳的牺牲层; 在所述牺牲层上以及牺牲层的侧壁覆盖材料层; 刻蚀部分所述材料层,以在所述材料层中形成露出部分牺牲层的孔洞; 通过所述孔洞进行刻蚀以去除所述牺牲层,形成由所述材料层与所述衬底构成的空腔。2.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,形成牺牲层的步骤包括: 在所述衬底上形成含碳的第一牺牲层; 在所述第一牺牲层上形成有机物材料的第二牺牲层。3.如权利要求2所述的形成方法,其特征在于,所述第一牺牲层的材料为无定形碳或者含氟碳。4.如权利要求2所述的形成方法,其特征在于,形成第一牺牲层的步骤包括:采用化学气相沉积的方式形成所述第一牺牲层,并采用四氟化碳和氧气作为化学气相沉积的反应气体。5.如权利要求2所述的形成方法,其特征在于,所述第二牺牲层的材料为聚酰亚胺。6.如权利要求2所述的形成方法,其特征在于,第一牺牲层的厚度范围在300?2000纳米的范围内;第二牺牲层的厚度范围在I X 14?5X 14纳米的范围内。7.如权利要求2所述的形成方法,其特征在于,第二牺牲层的厚度大于第一牺牲层的厚度。8.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,在形成材料层的步骤之前,所述形成方法还包括: 在所述牺牲层的表面形成吸气剂层; 形成材料层的步骤包括:在所述吸气剂层上,以及吸气剂层和牺牲层的侧壁形成所述材料层。9.如权利要求8所述的形成方法,其特征在于,所述吸气剂层的材料为钛、锆、铌或者钽。10.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,所述材料层为锗硅。11.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,采用化学气相沉积的方式形成所述材料层。12.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,在形成材料层的步骤之前,所述形成方法还包括: 将所述牺牲层刻蚀分成若干独立的牺牲层区块; 形成材料层的步骤包括: 在每个牺牲层区块的表面以及侧壁形成所述材料层; 刻蚀部分所述材料层的步骤包括:在对应于每一个牺牲层区块位置的牺牲层中分别形成所述孔洞; 刻蚀去除牺牲层的步骤包括:去除所述牺牲层形成若干由材料层与衬底构成的空腔。13.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,通过孔洞进行刻蚀以去除牺牲层的步骤包括:采用干法刻蚀的方式去除所述牺牲层。14.如权利要求13所述的形成方法,其特征在于,采用氧气作为所述干法刻蚀的刻蚀气体,以去除所述牺牲层。15.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,在刻蚀去除牺牲层的步骤之后,所述形成方法还包括:在所述材料层上形成密封所述空腔的密封层。16.如权利要求15所述的形成方法,其特征在于,所述密封层的材料为铝。
【专利摘要】本发明提供一种MEMS器件的形成方法,包括:提供衬底;在衬底上形成含碳的牺牲层;在所述牺牲层上以及牺牲层的侧壁覆盖材料层;刻蚀部分所述材料层,以在所述材料层中形成露出部分牺牲层的孔洞;通过所述孔洞进行刻蚀以去除所述牺牲层,形成由所述材料层与所述衬底构成的空腔。本发明的有益效果在于,形成的空腔整体性更好,并且可以降低去除牺牲层之后,在空腔中留有残留物的几率,进而有利于增加形成的MEMS器件的整体性能。
【IPC分类】B81C1/00
【公开号】CN105645349
【申请号】
【发明人】伏广才, 张校平
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2014年12月4日
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