微机电器件空腔结构的制作方法、及微机电器件与流程

本申请涉及微机电器件，具体而言，涉及一种微机电器件空腔结构的制作方法、及微机电器件。

背景技术：

1、微机电器件(mems，micro-electro-mechanical system)，其内部结构一般在微米甚至纳米量级，微机电器件内普遍存在空腔结构，比如mems麦克风、薄膜腔谐振滤波器、振荡器，气体传感器等中均存在空腔结构。制作微机电器件空腔结构的过程中，需要经过湿法刻蚀，释放等工艺，在湿法刻蚀中，刻蚀液需要很长的时间才能对牺牲材料进行完全刻蚀，以得到空腔结构，但刻蚀液长时间与微机电器件接触，容易损失微机电器件中的其他膜层，进而直接影响微机电器件机械性能、电学性能、良率和可靠性等方面的性能，基于此，如何提高微机电器件性能是亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请的实施例提供了一种微机电器件空腔结构的制作方法，基于本申请提供的技术方案能提高微机电器件机械性能、电学性能、良率和可靠性等方面的性能。

2、本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。

3、根据本申请实施例的第一方面，提供了一种微机电器件空腔结构的制作方法，所述方法包括：在具有凹槽的衬底基板的所述凹槽内沉积牺牲层；在所述牺牲层上形成支撑层，并在所述支撑层上制作与所述牺牲层连通的释放孔；对所述衬底基板进行湿法刻蚀，以通过所述释放孔释放所述牺牲层形成空腔结构，其中，在湿法刻蚀过程中，向所述衬底基板提供非离子表面活性剂，所述非离子表面活性剂用于调节所述牺牲层的释放速率。

4、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述向所述衬底基板提供非离子表面活性剂，包括：将所述衬底基板浸泡于释放速率调节溶液中，所述释放速率调节溶液包含非离子表面活性剂；在达到预设时长之后，将所述衬底基板转移至第一刻蚀液中；基于所述第一刻蚀液，通过所述释放孔对所述牺牲层进行腐蚀释放。

5、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，按照重量配比，所述释放速率调节溶液包括：非离子表面活性剂0～10份，水90～100份。

6、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，按照重量配比，所述释放速率调节溶液包括：非离子表面活性剂0～10份，异丙醇90～100份。

7、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述向所述衬底基板提供非离子表面活性剂，包括：将所述衬底基板放置于第二刻蚀液中，所述第二刻蚀液包含非离子表面活性剂和第一刻蚀液；基于所述第一刻蚀液，通过所述释放孔对所述牺牲层进行腐蚀释放。

8、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，按照重量配比，所述第二刻蚀液包括：非离子表面活性剂0～10份，第一刻蚀液90～100份。

9、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述第一刻蚀液包含缓冲氧化物。

10、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述第一刻蚀液包含氢氟酸。

11、在本申请的一些实施例中，基于前述方案，所述衬底基板包括硅半导体。

12、根据本申请实施例的第二方面，提供了一种微机电器件，所述微机电器件包括采用上述第一方面任一实施例制作得到的空腔结构。

13、本申请的技术方案，在制作微机电器件空腔结构的过程中，包括首先在具有凹槽的衬底基板的所述凹槽内沉积牺牲层；其次，在所述牺牲层上形成支撑层，并在所述支撑层上制作与所述牺牲层连通的释放孔；最后，对所述衬底基板进行湿法刻蚀，以通过所述释放孔释放所述牺牲层形成空腔结构，其中，在湿法刻蚀过程中，向所述衬底基板提供非离子表面活性剂，所述非离子表面活性剂用于调节所述牺牲层的释放速率。由此可见，在制作空腔结构的湿法刻蚀工艺中，通过向衬底基板提供非离子表面活性剂，由于非离子表面活性剂能调节牺牲层的释放速率，从而非离子表面活性剂能起到提升牺牲层释放速率的作用，进而能缩短微机电器件在刻蚀液中的浸泡时间，减少刻蚀液对微机电器件造成的损失，进一步的，能提升微机电器件的机械性能、电学性能、良率和可靠性等方面的性能。

14、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

技术特征：

1.一种微机电器件空腔结构的制作方法，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，所述向所述衬底基板提供非离子表面活性剂，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，按照重量配比，所述释放速率调节溶液包括：非离子表面活性剂0～10份，水90～100份。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，按照重量配比，所述释放速率调节溶液包括：非离子表面活性剂0～10份，异丙醇90～100份。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向所述衬底基板提供非离子表面活性剂，包括：

6.根据权利5所述的方法，其特征在于，按照重量配比，所述第二刻蚀液包括：非离子表面活性剂0～10份，第一刻蚀液90～100份。

7.根据权利要求2至6任一项所述的方法，其特征在于，所述第一刻蚀液包含缓冲氧化物。

8.根据权利要求2至6任一项所述的方法，其特征在于，所述第一刻蚀液包含氢氟酸。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述衬底基板包括硅半导体。

10.一种微机电器件，其特征在于，所述微机电器件包括采用如权利要求1至9任一项所述的方法制作得到的空腔结构。

技术总结本申请的实施例提供了一种微机电器件空腔结构的制作方法、及微机电器件，所述方法包括：在具有凹槽的衬底基板的所述凹槽内沉积牺牲层；在所述牺牲层上形成支撑层，并在所述支撑层上制作与所述牺牲层连通的释放孔；对所述衬底基板进行湿法刻蚀，以通过所述释放孔释放所述牺牲层形成空腔结构，其中，在湿法刻蚀过程中，向所述衬底基板提供非离子表面活性剂，所述非离子表面活性剂用于调节所述牺牲层的释放速率。本申请的实施例提供的技术方案能提升微机电器件机械系性能、电学性能、良率和可靠性等方面的性能。技术研发人员：范坤,卜德冲,郭大飞,王鹏受保护的技术使用者：赛莱克斯微系统科技（北京）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/11