简化的MEMS装置制造工序的制作方法

所公开的技术一般涉及一种半导体装置制造，并且更具体地，一些实施方式涉及一种微机电系统(mems)的制造。

背景技术：

1、自20世纪后期以来，绝缘硅(soi)晶片一直是用于制造微机电系统(mems)的梳状驱动装置的传统技术。soi晶片包括设置在两层硅之间的二氧化硅层。作为绝缘体，二氧化硅或硅石可以减少微电子装置中的短沟道效应。

2、它允许由薄装置层的单晶硅制造的可移动结构。为了释放机械结构，蚀刻的硅结构的侧壁被钝化。通过在处理晶片硅中使用各向同性蚀刻，然后结构被蚀刻并且其端部被释放。在此过程中，结构宽度决定结构是可移动还是保持固定。由于钝化层上的各向同性蚀刻的限制，结构或手高(fingerheight)通常很薄。

技术实现思路

1、根据所公开技术的各种实施方式，提供了一种制造mems装置的方法。该工序结合了可通过表面微加工获得的结构设计的灵活性与制造体积微加工的容易性。起始晶片可以是soi晶片、腔soi晶片或规律的大块衬底晶片。将深沟槽蚀刻到起始衬底晶片中并涂覆绝缘体，从而形成底部绝缘层，该底部绝缘层提供了下面的衬底晶片与待沉积的mems材料层之间的分隔。绝缘体与规律的钝化层不同，它是热生长氧化物，因此可以承受更长的蚀刻时间。通过以特定图案沉积薄层材料，mems装置被构建在soi或csoi晶片的晶片或装置晶片的顶部上。在沉积所有材料层之后(取决于设计)，在单个或多个阶段的蚀刻工序中蚀刻指定位置的晶片。蚀刻工序去除基部下方的晶片材料，将mems装置与下面的衬底晶片或处理晶片分离。在各种实施方式中，蚀刻工序还可以蚀刻掉材料的牺牲层，在整个mems装置与衬底晶片释放的同时或者作为蚀刻的第二阶段解放或“释放”mems结构。沟槽和蚀刻工序导致mems装置具有期望的厚度，减少了执行晶片减薄的需要。另外，分离工序可以将各个mems装置模具彼此分开，减少了对单独切割过程的需要。在一些实施方式中，各向异性蚀刻可被设计成蚀刻掉mems装置的牺牲层，释放诸如悬臂梁和梳形驱动器之类的结构。因此，复杂的mems装置制造被简化了，可以制造非常深的梳齿以提供更大的力。

2、另外，根据本发明的各种实施方式针对一种微调mems装置的结构特性的方法。具有多种结构几何形状的mems网格可以通过在mems装置表面上的特定区域中蚀刻出孔而在制造过程中形成。构成mems网格的孔的布置、形状、尺寸和数量可以被配置为允许精确控制mems装置的结构特性。

3、根据所公开技术的实施方式，提供了一种mems装置制造方法。该方法包括将多个孔各向异性地蚀刻到衬底晶片中，并且通过多个孔，各向同性地蚀刻到衬底晶片中，以将mems装置与衬底晶片释放。

4、通过下面的详细描述并结合附图，所公开的技术的其它特征和方面将变得显而易见，其中附图作为示例示出了根据所公开的技术的实施方式的特征。技术实现要素：不旨在限制本文所述的任何实施方式的范围，本发明保护的范围仅由所附权利要求限定。

技术特征：

1.一种制造mems装置的方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中通过所述多个孔蚀刻到所述衬底晶片中还包括：通过蚀刻所述mems装置的所述一个或多个运动结构与下层之间的牺牲层，来释放所述mems装置的一个或多个结构。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括将多个沟槽蚀刻到所述衬底晶片中。

4.根据权利要求3所述的方法，其中蚀刻包括使用深反应离子蚀刻。

5.根据权利要求3所述的方法，其中所述沟槽可以被配置为狭槽、周向沟槽或者两者的组合。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述多个孔被蚀刻到由所述周向沟槽围绕的区域中。

7.根据权利要求3所述的方法，还包括用导电材料填充所述多个沟槽。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括：

9.根据权利要求1所述的方法，还包括将边界沟槽蚀刻到所述衬底晶片中，其中所述边界沟槽位于所述mems装置的外边界上。

10.根据权利要求9所述的方法，其中通过所述多个孔蚀刻到所述衬底晶片中进一步去除所述边界沟槽下方的所述衬底晶片材料，从而将所述mems装置从所述衬底晶片释放。

11.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括沿着所述mems装置的一个或多个拐角沉积一个或多个条带，使得所述一个或多个条带的每一端联结到所述衬底晶片，且牺牲层布置在所述一个或多个条带和所述mems装置之间。

技术总结本发明提供了一种制造MEMS装置的方法，包括：蚀刻到衬底晶片材料中以在衬底晶片中形成多个孔；以及通过多个孔蚀刻衬底晶片材料，其中通过多个孔的蚀刻所述衬底晶片材料去除MEMS装置下方的衬底晶片材料。通过本发明，减少了与MEMS装置制造相关联的成本。技术研发人员：罗曼·古铁雷斯,托尼·唐,刘晓磊,马修·恩格,王桂芹受保护的技术使用者：麦斯卓微电子（南京）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/11