MEMS器件及其制造方法与流程

本发明涉及mems，具体是一种mems器件及其制造方法。

背景技术：

1、mems法珀腔光谱芯片由两个平行的反射镜组成，两个镜子之间沉积牺牲层，通过牺牲层释放工艺去除，得到可动的上反射镜。fp(法珀)腔长的调节是通过在两面镜子之间加电压，电容器充电使平行板之间产生静电力，由于上面的镜子可以移动，它在静电力下向下移动缩短腔长，相应地透射波长向短波长方向移动。

2、牺牲层释放技术是现在常用的微器件表面加工技术，可以制造空腔结构。在牺牲层释放工艺器件干燥过程中，结构与基底之间的液滴产生的表面张力将结构拉向基底，当器件完全干燥后，如果结构的弹性回复力不能克服粘附力，器件将永久粘附在基底上。粘连问题影响mems器件制备，对器件的成品率、使用寿命、工作可靠性等方面造成极大的影响，增加了mems器件的报废率，带来不必要的损失。因此，如何有效控制mems器件制备中的粘连现象成为mems器件加工制造的一个不容忽视的重要问题。

3、cn105197871a mems器件及其制造方法公开了在上层的运动质量块上设置朝向牺牲层空腔的突点以减小运动质量块与布线图形、基底之间的接触面积，从而有效减少或防止粘连。采用这种方式会改变运动质量块的质量，从而使得质量块运动位移、应力等一系列参数与理论设计值不一致，并且质量块下方突出部分更容易在质量块运动过程中与下面衬底接触，减小了可动区间。

技术实现思路

1、为了减小上反射镜与下反射镜粘连的同时不影响上反射镜的设计，本申请提供了一种mems器件及其制造方法。

2、本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

3、mems器件，包括：基底，及依次位于基底上层的下反射镜、牺牲层及上反射镜，所述下反射镜上设置有向基底凹陷的凹槽。

4、进一步地，所述凹槽为连续凹槽或点状凹槽。

5、进一步地，所述下反射镜的材料为氮化硅。

6、进一步地，所述上反射镜的材料为氮化硅。

7、进一步地，所述牺牲层的材料为二氧化硅。

8、mems器件的制造方法，包括：

9、步骤1、在基底上制备下反射镜；

10、步骤2、在下反射镜上光刻出凹槽形状，并基于凹槽形状刻蚀出凹槽；

11、步骤3、在步骤2得到的产品上依次制备牺牲层及带释放孔的上反射镜；

12、步骤4、进行牺牲层释放以得到最终产品。

13、进一步地，所述步骤1具体为：在基底上用低压化学气相沉积法制备氮化硅薄膜作为下反射镜。

14、进一步地，所述步骤2采用反应离子刻蚀的方式刻蚀出凹槽。

15、进一步地，所述步骤3具体为：用等离子化学气相沉积法制备二氧化硅薄膜作为牺牲层；在二氧化硅牺牲层上面用低压化学气相沉积法制备氮化硅薄膜作为上反射镜；并在上反射镜上光刻刻蚀出释放孔。

16、进一步地，所述步骤4采用boe溶液进行牺牲层释放。

17、本发明相比于现有技术具有的有益效果是：通过在下反射镜上设置凹槽以减少上反射镜和下反射镜之间的有效接触面积，从而消除或大幅度减小粘连现象发生，提高器件的成品率，延长器件的使用寿命。由于凹槽设置在下反射镜上，因此不会影响上反射镜的运动距离及质量，使上反射镜的运动更符合理论设计值。在下反射镜制备完成后，仅需增加一步光刻和刻蚀工艺及可得到凹槽，实现简单。

技术特征：

1.mems器件，包括：基底，及依次位于基底上层的下反射镜、牺牲层及上反射镜，其特征在于，所述下反射镜上设置有向基底凹陷的凹槽。

2.根据权利要求1所述的mems器件，其特征在于，所述凹槽为连续凹槽或点状凹槽。

3.根据权利要求1所述的mems器件，其特征在于，所述下反射镜的材料为氮化硅。

4.根据权利要求1所述的mems器件，其特征在于，所述上反射镜的材料为氮化硅。

5.根据权利要求1所述的mems器件，其特征在于，所述牺牲层的材料为二氧化硅。

6.mems器件的制造方法，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的mems器件的制造方法，其特征在于，所述步骤1具体为：在基底上用低压化学气相沉积法制备氮化硅薄膜作为下反射镜。

8.根据权利要求7所述的mems器件的制造方法，其特征在于，所述步骤2采用反应离子刻蚀的方式刻蚀出凹槽。

9.根据权利要求8所述的mems器件的制造方法，其特征在于，所述步骤3具体为：用等离子化学气相沉积法制备二氧化硅薄膜作为牺牲层；在二氧化硅牺牲层上面用低压化学气相沉积法制备氮化硅薄膜作为上反射镜；并在上反射镜上光刻刻蚀出释放孔。

10.根据权利要求9所述的mems器件的制造方法，其特征在于，所述步骤4采用boe溶液进行牺牲层释放。

技术总结本发明涉及MEMS技术领域，为了减小上反射镜与下反射镜粘连的同时不影响上反射镜的设计，本申请提供了MEMS器件及其制造方法，通过在下反射镜上设置凹槽以减少上反射镜和下反射镜之间的有效接触面积，从而消除或大幅度减小粘连现象发生，提高器件的成品率，延长器件的使用寿命。由于凹槽设置在下反射镜上，因此不会影响上反射镜的运动距离及质量，使上反射镜的运动更符合理论设计值。在下反射镜制备完成后，仅需增加一步光刻和刻蚀工艺及可得到凹槽，实现简单。技术研发人员：王月,闫晓剑,夏维高受保护的技术使用者：四川启睿克科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/15