惯性传感器及其制备方法、电子设备与流程

本申请涉及半导体器件，更具体的说，涉及一种惯性传感器及其制备方法、电子设备。

背景技术：

1、惯性mems传感器通常需要悬空的器件层(执行结构或感应结构)，在当前制备惯性mems传感器的过程中通常使用键合转移工艺将器件层与衬底结合。在现有技术中为确保器件层与衬底的高度绝缘，通常会在器件层与衬底间加入绝缘的氧化层，利用绝缘氧化层与器件层的键合作用实现器件层与衬底的结合。

2、在悬空结构刻蚀的过程中，当器件层刻穿后，为确保整片晶圆所有位置的器件层都能充分刻蚀完全，在执行刻蚀工艺过程中需要持续一段时间的过刻蚀。此时，刻蚀等离子体会在底部氧化层聚集电荷，从而对后续的等离子体造成一定排斥反弹作用，最终导致悬空结构底部，尤其是底部角落被反弹的等离子体刻蚀而形成如图1所示的底部缺陷现象。而缺陷会对器件性能造成严重的负面影响。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供了一种惯性传感器及其制备方法、电子设备，以解决现有技术中在刻蚀悬空结构的过程中，因过刻蚀导致悬空结构底部出现缺陷的问题。

2、为解决上述问题，本发明实施例提供如下技术方案：

3、本发明实施例第一方面公开了一种惯性传感器的制备方法，包括：

4、提供一支撑衬底；

5、在所述支撑衬底上形成空腔；

6、在形成所述空腔的支撑衬底表面上形成一绝缘层；

7、图形化处理所述空腔内的绝缘层；

8、将器件层设置于所述空腔上方，并与所述支撑衬底进行键合；

9、在所述空腔上方的所述器件层上刻蚀空隙，形成悬空结构。

10、可选的，所述图形化处理形成于所述空腔内的绝缘层，包括：

11、利用光刻刻蚀去除位于所述空腔内的绝缘层。

12、可选的，所述图形化处理形成于所述空腔内的绝缘层的过程中，还包括：

13、在所述空腔内使用喷涂工艺形成涂胶层。

14、可选的，将器件层设置于所述空腔上方，并与所述支撑衬底进行键合之后，还包括：

15、减薄处理所述器件层至预设厚度。

16、本发明实施例第二方面公开了一种惯性传感器的制备方法，包括：

17、提供一支撑衬底；

18、在所述支撑衬底上形成空腔；

19、在形成所述空腔的支撑衬底表面上形成一绝缘层；

20、在所述绝缘层的部分区域上形成一导电层；

21、将器件层设置于所述空腔上方，并与所述支撑衬底进行键合；

22、在所述空腔上方的所述器件层上刻蚀空隙，形成悬空结构。

23、可选的，在所述空腔内沉积一导电层之后，还包括：

24、在所述导电层上使用喷涂工艺形成涂胶层。

25、可选的，所述将器件层设置于所述空腔上方，并与所述支撑衬底进行键合，包括：

26、将器件层设置于所述空腔上方，并通过低温键合方式将所述器件层与所述支撑衬底进行键合，所述低温为不高于600度的温度。

27、可选的，所述导电层的导电材料包括al、cu或低阻硅。

28、可选的，将器件层设置于所述空腔上方，并与所述支撑衬底进行键合之后，还包括：

29、减薄处理所述器件层至预设厚度。

30、本发明实施例第三方面公开了一种惯性传感器，所述惯性传感器包括：

31、支撑衬底；

32、所述支撑衬底上具有一空腔，所述空腔内部具有非连续的绝缘层；

33、设置于所述空腔开口方向上的器件层，所述支撑衬底与所述器件层部分重合区域具有绝缘层；

34、位于所述空腔上方的器件层上的空隙。

35、本发明实施例第四方面公开了一种惯性传感器，所述惯性传感器包括：

36、支撑衬底；

37、所述支撑衬底上具有一空腔；

38、设置于所述空腔开口方向上的器件层，所述支撑衬底与所述器件层部分重合区域具有绝缘层；

39、设置于所述空腔内部的绝缘层；

40、设置于所述空腔内部绝缘层的部分区域上的导电层；

41、位于所述空腔上方的器件层上的空隙。

42、可选的，所述导电层的导电材料包括al、cu或低阻硅。

43、本发明实施例第五方面公开了一种电子设备，所述电子设备上设置有利用本发明实施例第一方面或第二方面公开的所述的惯性传感器的制备方法制备的惯性传感器；或者，所述电子设备上设置有本发明实施例第三方面或第四方面公开的所述的惯性传感器。

44、基于上述本发明实施例提供的一种惯性传感器及其制备方法、电子设备，该制备方法包括提供一支撑衬底；在所述支撑衬底上形成空腔；在形成所述空腔的支撑衬底表面上形成一绝缘层；图形化处理所述空腔内的绝缘层；将器件层设置于所述空腔上方，并与所述支撑衬底进行键合；在所述空腔上方的所述器件层上刻蚀空隙，形成悬空结构。在本发明实施例中，对空腔内的绝缘层进行图形化处理，可以将空腔内的绝缘材料基本移除，在后续形成悬空结构的过刻蚀过程中，因支撑衬底会在过刻蚀过程中被刻蚀掉一部分，因而可以消除刻蚀离子因电荷聚集的反弹效果，进而消除悬空结构的底部缺陷问题。

技术特征：

1.一种惯性传感器的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图形化处理形成于所述空腔内的绝缘层，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图形化处理形成于所述空腔内的绝缘层过程中，还包括：

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，将器件层设置于所述空腔上方，并与所述支撑衬底进行键合之后，还包括：

5.一种惯性传感器的制备方法，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述空腔内沉积一导电层之后，还包括：

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将器件层设置于所述空腔上方，并与所述支撑衬底进行键合，包括：

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述导电层的导电材料包括al、cu或低阻硅。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的方法，其特征在于，将器件层设置于所述空腔上方，并与所述支撑衬底进行键合之后，还包括：

10.一种惯性传感器，其特征在于，所述惯性传感器包括：

11.一种惯性传感器，其特征在于，所述惯性传感器包括：

12.根据权利要求11所述的惯性传感器，其特征在于，所述导电层的导电材料包括al、cu或低阻硅。

13.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备上设置有利用权利要求1至9中任一项所述的惯性传感器的制备方法制备的惯性传感器；或者，所述电子设备上设置有权利要求10至12中任一项所述的惯性传感器。

技术总结本申请公开了一种惯性传感器及其制备方法、电子设备，该制备方法包括提供一支撑衬底；在所述支撑衬底上形成空腔；在形成所述空腔的支撑衬底表面上形成一绝缘层；图形化处理所述空腔内的绝缘层；将器件层设置于所述空腔上方，并与所述支撑衬底进行键合；在所述空腔上方的所述器件层上刻蚀空隙，形成悬空结构。在本发明实施例中，对空腔内的绝缘层进行图形化处理，可以将空腔内的绝缘材料基本移除，在后续形成悬空结构的过刻蚀过程中，因支撑衬底会在过刻蚀过程中被刻蚀掉一部分，因而可以消除刻蚀离子因电荷聚集的反弹效果，进而消除悬空结构的底部缺陷问题。技术研发人员：徐洋,朱莉莉受保护的技术使用者：湖北九峰山实验室技术研发日：技术公布日：2024/1/13