一种MEMS器件及其制备方法、电子装置与流程

本发明涉及半导体，具体而言涉及一种mems器件及其制备方法、电子装置。

背景技术：

1、随着半导体技术的不断发展，在传感器类产品的市场上，智能手机、集成cmos和微机电系统(mems)器件日益成为最主流、最先进的技术，并且随着技术的更新，朝着尺寸小、性能高和功耗低的方向发展。

2、其中，基于微机电系统(mems)工艺制备形成的mems麦克风，因与传统麦克风相比具有体积小、成本低且性能稳定等优点而被广泛应用。常用的mems麦克风包括振膜101、背板104以及背腔105等组成，并通过振膜将声音信号转换成电信号。

3、但某些mems麦克风考虑到设计和性能要求，如图1所示，在第二牺牲层102侧壁和第三牺牲层103侧壁不能形成刻蚀停止层，在刻蚀去除牺牲层后在第二牺牲层102和第三牺牲层103之间的界面处容易造成损伤，形成裂缝，进而降低产品良率。

技术实现思路

1、在技术实现要素：部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

2、针对目前存在的问题，本发明一方面提供一种mems器件的制备方法，包括：

3、提供基底，在所述基底的第一表面上形成有第一牺牲层，在所述第一牺牲层上形成有振膜，在所述振膜上形成有第二牺牲层；

4、在所述第二牺牲层的表面上形成界面层，所述界面层覆盖所述第二牺牲层的外周边缘区域；

5、在所述第二牺牲层和所述界面层上形成第三牺牲层；

6、在所述第三牺牲层的表面上形成背板层，所述背板层中形成有露出所述第三牺牲层的部分表面的释放孔；

7、去除部分所述第二牺牲层和部分所述第三牺牲层，以在所述背板层和所述振膜之间形成空腔，使部分所述背板层悬置于所述振膜上方；

8、在所述基底的第二表面形成背腔，其中，所述第二表面和所述第一表面相背，所述背腔自所述基底的所述第二表面贯穿所述基底以及所述第一牺牲层并露出所述振膜的部分表面。

9、示例性地，在所述基底的第二表面形成背腔，包括：

10、在去除部分所述第二牺牲层和部分所述第三牺牲层之前，自所述基底的第二表面对所述基底进行减薄；

11、自所述基底的第二表面刻蚀所述基底停止于所述第一牺牲层，以形成腔体；

12、在去除部分所述第二牺牲层和部分所述第三牺牲层的同时去除部分所述第一牺牲层，以形成所述背腔。

13、示例性地，去除部分所述第一牺牲层、部分所述第二牺牲层和部分所述第三牺牲层，包括：

14、采用湿法刻蚀去除部分所述第一牺牲层、部分所述第二牺牲层和部分所述第三牺牲层，其中，所述湿法刻蚀对所述第一牺牲层、所述第二牺牲层和所述第三牺牲层的第一刻蚀速率高于对所述界面层的第二刻蚀速率。

15、示例性地，所述第一刻蚀速率是所述第二刻蚀速率的两倍或两倍以上。

16、示例性地，所述方法还包括：

17、在所述第二牺牲层和所述第三牺牲层中预定形成空腔的区域外侧形成通孔，所述通孔露出所述振膜的部分表面；

18、形成再布线层，所述再布线层覆盖所述通孔的底部和侧壁并部分延伸到所述第三牺牲层的表面上；

19、在所述再布线层上形成第一焊盘，在所述背板层上形成第二焊盘，其中，所述第一焊盘通过所述再布线层电连接所述振膜，所述第二焊盘电连接所述背板层。

20、示例性地，所述界面层呈环状。

21、本发明另一方面提供一种mems器件，包括：

22、基底，所述基底包括第一表面和与所述第一表面相背的第二表面；

23、第一牺牲层，覆盖所述基底的第一表面的部分区域；

24、振膜，位于所述第一牺牲层上，且所述振膜的外周边缘区域搭接于所述第一牺牲层；

25、第二牺牲层，覆盖部分所述振膜；

26、界面层，覆盖所述第二牺牲层的外周边缘区域；

27、第三牺牲层，覆盖所述第二牺牲层和所述界面层；

28、背板层，部分所述背板层悬置于所述振膜上方，所述背板层的外周边缘覆盖所述第三牺牲层；

29、空腔，形成在所述背板层和所述振膜之间，并贯穿所述第二牺牲层和所述第三牺牲层；

30、背腔，自所述基底的所述第二表面贯穿所述基底以及所述第一牺牲层并露出所述振膜的部分表面。

31、示例性地，所述界面层的外边缘凸出于所述第二牺牲层的边缘和所述第三牺牲层的边缘和/或所述界面层呈环状。

32、示例性地，所述mems器件还包括：

33、多个释放孔，多个所述释放孔相互间隔设置并且穿透所述背板层，所述释放孔露出所述振膜；

34、再布线层，在所述空腔外侧的第二牺牲层和所述第三牺牲层中形成有通孔，所述通孔露出所述振膜的部分表面，所述再布线层覆盖所述通孔的底部和侧壁并部分延伸到所述第三牺牲层的表面上；

35、第一焊盘和第二焊盘，所述第一焊盘设置于所述再布线层上，所述第二焊盘设置于所述背板层上，其中，所述第一焊盘通过所述再布线层电连接所述振膜，所述第二焊盘电连接所述背板层。

36、本发明再一方面还提供一种电子装置，所述电子装置包括前述的mems器件。

37、本发明实施例的mems器件及其制备方法，通过设置界面层，在刻蚀时减少对于界面处材料的刻蚀损伤，从而改善界面性质，进而减少界面处裂缝，提高了产品良率。

技术特征：

1.一种mems器件的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基底的第二表面形成背腔，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，去除部分所述第一牺牲层、部分所述第二牺牲层和部分所述第三牺牲层，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一刻蚀速率是所述第二刻蚀速率的两倍或两倍以上。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述界面层呈环状。

7.一种mems器件，其特征在于，所述mems器件包括：

8.根据权利要求7所述的mems器件，其特征在于，所述界面层的外边缘凸出于所述第二牺牲层的边缘和所述第三牺牲层的边缘；和/或，所述界面层呈环状。

9.根据权利要求7所述的mems器件，其特征在于，所述mems器件还包括：

10.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括权利要求7至9之一所述的mems器件。

技术总结本发明提供一种MEMS器件及其制备方法、电子装置，所述方法包括：提供基底，在基底上形成有第一牺牲层，在第一牺牲层上形成有振膜，在振膜上形成有第二牺牲层；在第二牺牲层上形成界面层；在第二牺牲层和界面层上形成第三牺牲层；在第三牺牲层上形成背板层，背板层中形成有释放孔；去除部分第二牺牲层和部分第三牺牲层，以形成空腔，使部分背板层悬置于振膜上方；在基底的第二表面形成背腔。本发明的方法通过设置界面层，在刻蚀时减少对于界面处材料的刻蚀损伤，从而改善界面性质，进而减少界面处裂缝。技术研发人员：徐希锐,刘金磊,艾俊受保护的技术使用者：绍兴中芯集成电路制造股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/13