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、mems压力传感器是在mems工艺基础上发展起来的前沿研究领域，并广泛应用于电子、工业等领域。

2、其中，绝压压力传感器是mems压力传感器的一种，如图1所示，在结构支撑层100中形成有参考压力腔103以及通孔104，在通孔104内部以及结构支撑层100表面形成有重布线层101，重布线层101中布有金属线路，当受到压力时，敏感膜层105中的压敏电阻106的阻值会发生变化，从而将压力信号转换成电信号。

3、传统工艺中，通常使用聚酰亚胺层102作为重布线层101的保护层，但该结构无法对通孔104内部的金属进行保护，导致通孔104内部的金属长期暴露而容易发生氧化、腐蚀，且导致抗氧化、抗腐蚀能力减弱。

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、提供衬底，所述衬底包括敏感膜层，在所述敏感膜层中设置有至少一个压敏电阻，在所述敏感膜层上设置有结构支撑层，所述结构支撑层中形成有参考压力腔，在所述参考压力腔的外侧形成有贯穿所述结构支撑层的通孔；

4、在所述通孔的侧壁和底部、以及所述结构支撑层的表面形成重布线层，其中所述重布线层电连接至少一个所述压敏电阻；

5、在所述重布线层的至少部分表面覆盖干膜层，所述干膜层与位于所述通孔侧壁上的重布线层贴合且在所述通孔的底部所述干膜层和所述重布线层之间形成有隔离腔。

6、示例性地，所述衬底还包括基底层和位于所述基底层上的绝缘层，在所述基底层中设置有贯穿所述基底层的空腔，所述敏感膜层位于所述绝缘层上。

7、示例性地，在所述敏感膜层上形成有介电层，所述结构支撑层的形成有所述参考压力腔的一侧与所述介电层接合。

8、示例性地，所述介电层包括第一介电层和第二介电层，所述第一介电层内还设置有导电接触孔，所述第一介电层上设置有焊盘，所述第二介电层覆盖所述第一介电层和所述焊盘的部分表面，每个所述焊盘通过所述导电接触孔电连接对应的所述压敏电阻，每个所述重布线层分别电连接一个所述焊盘。

9、示例性地，形成所述重布线层的方法包括：

10、在所述通孔的底部和侧壁上沉积种子层；

11、通过电镀在所述种子层上形成所述重布线层。

12、示例性地，在形成所述重布线层之前，所述方法还包括：

13、在所述通孔的侧壁上和所述结构支撑层的表面形成扩散阻挡层。

14、示例性地，所述在所述重布线层的至少部分表面覆盖干膜层，包括：

15、通过真空贴膜机在所述重布线层的至少部分表面粘贴干膜层；

16、对所述干膜层进行烘烤。

17、示例性地，所述参考压力腔为真空腔。

18、本发明另一方面提供一种mems器件，包括：

19、衬底，所述衬底包括敏感膜层，所述敏感膜层中设置有至少一个压敏电阻；

20、结构支撑层，位于所述敏感膜层上，所述结构支撑层中形成有参考压力腔和贯穿所述结构支撑层的通孔；

21、重布线层，覆盖所述通孔的侧壁和底部、以及所述结构支撑层的部分表面，其中所述重布线层电连接至少一个所述压敏电阻；

22、干膜层，覆盖所述重布线层的至少部分表面，所述干膜层与所述通孔侧壁贴合且在所述通孔的底部所述干膜层和所述重布线层之间形成有隔离腔。

23、示例性地，还包括：

24、所述衬底还包括基底层和位于所述基底层上的绝缘层，在所述基底层中设置有贯穿所述基底层的空腔，所述敏感膜层位于所述绝缘层上。

25、示例性地，还包括：

26、介电层，位于所述敏感膜层上，所述介电层包括第一介电层和第二介电层；

27、扩散阻挡层，所述扩散阻挡层覆盖所述通孔的侧壁和所述结构支撑层的表面；

28、焊盘，位于所述第一介电层上，所述焊盘的部分表面被所述第二介电层覆盖，所述焊盘上表面与所述重布线层接触；

29、导电接触孔，位于所述第一介电层内，每个所述焊盘通过所述导电接触孔电连接对应的所述压敏电阻。

30、示例性地，所述隔离腔为真空腔。

31、示例性地，所述参考压力腔为真空腔。

32、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。

33、本发明实施例的mems器件及其制备方法，通过使用干膜层作为重布线层的保护层，干膜层与硅通孔侧壁贴合且在硅通孔底部留有隔离腔，对通孔内部的重布线层进行了保护，避免了通孔内部重布线层的氧化和腐蚀，同时由于隔离腔的存在，可以避免了对干膜层进行处理(例如烘烤)时干膜层产生的收缩力对底部金属造成撕扯力，进而避免了通孔底部的重布线层的损伤。

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，所述衬底还包括基底层和位于所述基底层上的绝缘层，在所述基底层中设置有贯穿所述基底层的空腔，所述敏感膜层位于所述绝缘层上。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述敏感膜层上形成有介电层，所述结构支撑层的形成有所述参考压力腔的一侧与所述介电层接合。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述介电层包括第一介电层和第二介电层，所述第一介电层内还设置有导电接触孔，所述第一介电层上设置有焊盘，所述第二介电层覆盖所述第一介电层和所述焊盘的部分表面，每个所述焊盘通过所述导电接触孔电连接对应的所述压敏电阻，每个所述重布线层分别电连接一个所述焊盘。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述重布线层的方法包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在形成所述重布线层之前，所述方法还包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述重布线层的至少部分表面覆盖干膜层，包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考压力腔为真空腔。

9.一种mems器件，其特征在于，所述mems器件包括：

10.根据权利要求9所述的mems器件，其特征在于，所述mems器件还包括：

11.根据权利要求9所述的mems器件，其特征在于，所述mems器件还包括：

12.根据权利要求9所述的mems器件，其特征在于，所述隔离腔为真空腔。

13.根据权利要求9所述的mems器件，其特征在于，所述参考压力腔为真空腔。

14.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括权利要求9至13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：提供衬底，衬底包括敏感膜层，在敏感膜层中设置有至少一个压敏电阻，在敏感膜层上设置有结构支撑层，结构支撑层中形成有参考压力腔，在参考压力腔的外侧形成有贯穿结构支撑层的通孔；在通孔的侧壁和底部、以及结构支撑层的表面形成重布线层，其中重布线层电连接至少一个压敏电阻；在重布线层的至少部分表面覆盖干膜层，干膜层与位于通孔侧壁上的重布线层贴合且在通孔的底部干膜层和重布线层之间形成有隔离腔。本发明的方法能够形成干膜层作为重布线层的保护层，对硅通孔内部金属进行了保护，避免了硅通孔内部金属的损伤。技术研发人员：王一波,谢红梅,赵利军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