一种MEMS高台阶加工制造方法与流程

一种mems高台阶加工制造方法技术领域1.本发明涉及mems工艺，特别涉及一种mems高台阶加工制造方法。背景技术：2.mems即微机电系统（microelectro mechanical systems）是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿技术，经过了四十多年的发展，mems技术也逐渐成熟，并进入商用领域。随着mems技术的成熟、成本的下降，mems产品应用的越来越普遍。3.由于mems产品工艺中会使用厚膜，腐蚀后就会产生高台阶，高台阶会带来诸如涂胶不良、腐蚀时台阶处胶厚不够等问题。通常是使用cmp工艺来消除台阶的影响。在mems产品中，对膜层的应力和膜厚都要求很严格，否则对产品参数的影响较大。所以在使用cmp工艺时，无法通过cmp工艺将牺牲层全部磨掉，露出台阶处的膜层，否则cmp工艺会对台阶处暴露出来的膜层有一定的损伤，从而影响该膜层的应力，导致产品参数异常。如果不把牺牲层全部磨掉，由于cmp工艺的特点，圆片中部和边缘的速率会有不同，这样圆片边缘和中部剩余的牺牲层厚度不一致，同样会影响产品参数均匀性。4.现有cmp制造加工工艺中，一种是采用cmp工艺把牺牲层全部磨除掉，如图1所示。此种工艺，在cmp磨完牺牲层后，会接触到下面的膜层，会对膜层表面造成损伤，从而改变了膜层的应力，其应力值与设计值偏离，会造成产品参数异常。5.第二种是采用cmp工艺只磨掉一部分牺牲层，在膜层上还保留一部分牺牲层，如图2所示。这种方法虽然不会对膜层的应力造成影响，但是由于cmp工艺的特点，圆片中部和边缘区域剩余的牺牲层的厚度不完全一致，由于mems产品对膜层的容忍度较低，会造成圆片中部和边缘区域的产品参数有差异，参数一致性不好。技术实现要素：6.本发明目的是：提供一种mems高台阶加工制造方法，可以解决mems工艺高台阶工艺中使用cmp工艺导致的应力和膜厚不一致问题，改善产品参数均匀性。7.本发明的技术方案是：一种mems高台阶加工制造方法，包括步骤：s1、在基底上淀积膜层；s2、通过光刻、腐蚀膜层，形成所需的膜层结构；s3、在基底和膜层结构上淀积第一牺牲层；s4、在第一牺牲层上淀积停止层；s5、通过光刻、腐蚀停止层的中部区域，只保留边缘区域；s6、在第一牺牲层和停止层结构上淀积第二牺牲层；s7、采用cmp工艺对第二牺牲层研磨，直到边缘区域研磨到停止层，中部区域继续研磨至与停止层同样高度，保证中部区域和边缘区域剩余的第二牺牲层厚度一致。8.优选的，所述第一牺牲层采用二氧化硅。9.优选的，所述停止层采用氮化硅。10.优选的，所述第二牺牲层采用二氧化硅。11.本发明的优点是：本发明的牺牲层mems高台阶加工制造方法，在膜层上淀积两层牺牲层和一层停止层；牺牲层与停止层的材质不一样，其研磨速率也不一样，圆片边缘区域停止层上的第二牺牲层首先会研磨完。由于第二牺牲层圆片边缘区域已经研磨到停止层，圆片中部区域的第二牺牲层会继续被研磨至停止层的高度。这样就可以保证圆片中部和边缘区域剩余的牺牲层厚度一致。附图说明12.下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：图1为现有技术中采用cmp工艺把牺牲层全部磨除掉的示意图；图2为现有技术中采用cmp工艺把牺牲层磨除掉一部分的示意图；图3为本发明在基底上淀积膜层的示意图；图4为本发明膜层光刻、腐蚀后的示意图；图5为本发明淀积第一牺牲层的示意图；图6为本发明淀积停止层的示意图；图7为本发明停止层光刻、腐蚀后的示意图；图8为本发明淀积第二牺牲层的示意图；图9为本发明第二牺牲层cmp后的示意图。具体实施方式13.本发明提出的一种mems高台阶加工制造方法，包括步骤：s1、在基底1上淀积膜层2，如图3所示。14.s2、通过光刻、腐蚀膜层2，形成所需的膜层2结构，如图4所示。15.s3、在基底1和膜层2结构上淀积第一牺牲层3，如图5所示；所述第一牺牲层3采用二氧化硅。16.s4、在第一牺牲层3上淀积停止层4，如图6所示；所述停止层4采用氮化硅。17.s5、通过光刻、腐蚀停止层4的中部区域，只保留边缘区域，如图7所示。18.s6、在第一牺牲层3和停止层4结构上淀积第二牺牲层5，如图8所示；所述第二牺牲层采用二氧化硅。19.s7、采用cmp工艺对第二牺牲层5研磨。20.由于第二牺牲层5与停止层4的材质不一样，其研磨速率也不一样，通常第二牺牲层5的研磨速率远大于停止层4的研磨速率，即第二牺牲层5与停止层4的研磨选择比比较大。由于圆片中部和边缘的研磨速率不一致，圆片边缘的研磨速率大于圆片中部的研磨速率，所以圆片边缘区域停止层4上的第二牺牲层5首先会研磨完，此时圆片中部区域停止层4上的第二牺牲层5还有剩余。此时继续研磨，由于第二牺牲层5圆片边缘区域已经研磨到停止层4，因为停止层4的存在，边缘区域的第二牺牲层5不会继续被研磨，而圆片中部区域的第二牺牲层5会继续被研磨至停止层4的高度。这样就可以保证圆片中部和边缘区域剩余的牺牲层厚度一致，如图9所示。21.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。技术特征：1.一种mems高台阶加工制造方法，其特征在于，包括步骤：s1、在基底上淀积膜层；s2、通过光刻、腐蚀膜层，形成所需的膜层结构；s3、在基底和膜层结构上淀积第一牺牲层；s4、在第一牺牲层上淀积停止层；s5、通过光刻、腐蚀停止层的中部区域，只保留边缘区域；s6、在第一牺牲层和停止层结构上淀积第二牺牲层；s7、采用cmp工艺对第二牺牲层研磨，直到边缘区域研磨到停止层，中部区域继续研磨至与停止层同样高度，保证中部区域和边缘区域剩余的第二牺牲层厚度一致。2.根据权利要求1所述的mems高台阶加工制造方法，其特征在于，所述第一牺牲层采用二氧化硅。3.根据权利要求1所述的mems高台阶加工制造方法，其特征在于，所述停止层采用氮化硅。4.根据权利要求2所述的mems高台阶加工制造方法，其特征在于，所述第二牺牲层采用二氧化硅。技术总结本发明公开了一种MEMS高台阶加工制造方法，包括步骤：在基底上淀积膜层；通过光刻、腐蚀膜层，形成所需的膜层结构；在基底和膜层结构上淀积第一牺牲层；在第一牺牲层上淀积停止层；通过光刻、腐蚀停止层的中部区域，只保留边缘区域；在第一牺牲层和停止层结构上淀积第二牺牲层；采用CMP工艺对第二牺牲层研磨，直到边缘区域研磨到停止层，中部区域继续研磨至与停止层同样高度。本发明的牺牲层MEMS高台阶加工制造方法，在膜层上淀积两层牺牲层和一层停止层，利用牺牲层与停止层的材质不一样，其研磨速率也不一样，利用停止层可以保证圆片中部和边缘区域剩余的牺牲层厚度一致。边缘区域剩余的牺牲层厚度一致。边缘区域剩余的牺牲层厚度一致。技术研发人员：王东平受保护的技术使用者：苏州感芯微系统技术有限公司技术研发日：2022.03.08技术公布日：2022/7/15