微流控器件的制作方法以及微机电系统与流程

本申请涉及半导体，具体而言，涉及一种微流控器件的制作方法以及微机电系统。

背景技术：

1、现有技术的微流控芯片的制作过程中，需要对两层衬底进行键合、加工，才能得到微流控芯片，这造成了微流控芯片的制作成本较高。

2、在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种微流控器件的制作方法以及微机电系统，以解决现有技术中微流控芯片的制作成本较高的问题。

2、为了实现所述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种微流控器件的制作方法，包括：提供基底，所述基底包括衬底、第一介电层、第二介电层以及电极层，其中，所述衬底具有相对的第一表面和第二表面，所述第一介电层位于所述第一表面上，所述第二介电层位于所述第二表面上，且使得部分所述第二表面裸露，所述电极层位于所述第一介电层远离所述第一表面的表面上；依次去除部分所述第一介电层以及部分所述衬底，以形成贯穿至所述衬底中的多个第一沟槽，并在所述第一沟槽中形成刻蚀停止层；通过裸露的所述第二表面去除部分所述衬底，以使得所述刻蚀停止层靠近所述第二表面的表面裸露，得到位于所述衬底中的第二沟槽；去除所述刻蚀停止层，使得所述第一沟槽与所述第二沟槽连通，得到微流控器件。

3、可选地，通过裸露的所述第二表面去除部分所述衬底，以使得所述刻蚀停止层靠近所述第二表面的表面裸露，得到位于所述衬底中的第二沟槽，包括：以所述第二介电层为掩膜，湿法腐蚀所述衬底，得到使得所述刻蚀停止层裸露的所述第二沟槽。

4、可选地，湿法腐蚀所述衬底的腐蚀溶液包括四甲基氢氧化铵溶液。

5、可选地，在所述第一沟槽中形成刻蚀停止层，包括：采用低压化学气相沉积法，在所述第一沟槽的底部和侧壁上、所述电极层的裸露表面上以及所述第一介电层的裸露表面上沉积刻蚀停止材料，得到所述刻蚀停止层，去除所述刻蚀停止层，包括：采用湿法腐蚀法去除所述刻蚀停止层，使得各所述第一沟槽裸露。

6、可选地，提供基底，包括：提供衬底；在所述衬底的第一表面上以及所述第二表面上分别形成介电材料，以得到所述第一介电层以及第二预备介电层，其中，所述第二预备介电层完全覆盖所述第二表面；在所述第一介电层的裸露表面上依次设置多个所述电极层以及预备保护层，所述预备保护层覆盖所述电极层以及所述第一介电层的裸露表面，多个所述电极层间隔设置；去除部分的所述预备保护层，使得所述电极层的远离所述衬底的表面裸露；去除部分的所述第二预备介电层，使得部分所述第二表面裸露，剩余的所述第二预备介电层形成所述第二介电层。

7、可选地，依次去除部分所述第一介电层以及部分所述衬底，以形成贯穿至所述衬底中的多个第一沟槽，包括：提供图形化的第一掩膜结构，所述第一掩膜结构位于所述保护层的远离所述衬底的一侧；以图形化的所述第一掩膜结构为掩膜，依次刻蚀所述保护层、所述第一介电层以及所述衬底，得到多个所述第一沟槽，剩余的所述保护层形成保护部，剩余的所述第一介电层形成第一介电部；去除图形化的所述第一掩膜结构。

8、可选地，在所述第一介电层的裸露表面上依次设置多个所述电极层，包括：在所述第一介电层的裸露表面上形成预备电极层；提供图形化的第二掩膜结构，所述第二掩膜结构位于所述预备电极层的远离所述第一介电层的一侧；以图形化的所述第二掩膜结构为掩膜，刻蚀所述预备电极层，形成多个间隔的所述电极层；去除图形化的所述第二掩膜结构，去除部分的所述预备保护层，使得所述电极层的远离所述衬底的表面裸露，包括：提供图形化的第三掩膜结构，所述第三掩膜结构位于所述预备保护层的远离所述电极层的一侧；以图形化的第三掩膜结构为掩膜，刻蚀所述预备保护层，使得所述电极层的远离所述衬底的表面裸露；去除图形化的所述第三掩膜结构。

9、可选地，去除部分的所述第二预备介电层，使得部分所述第二表面裸露，包括：提供图形化的第四掩膜结构，所述第四掩膜结构位于所述第二预备介电层的远离所述衬底的一侧；以图形化的所述第四掩膜结构为掩膜，刻蚀所述第二预备介电层，以使得部分所述第二表面裸露，得到所述第二介电层；去除图形化的所述第四掩膜结构。

10、可选地，所述刻蚀停止层的材料包括正硅酸乙脂，去除所述刻蚀停止层的腐蚀液包括缓冲氧化物刻蚀液。

11、根据本申请的另一方面，提供了一种微机电系统，包括：采用任一种所述的方法制作得到的微流控器件。

12、应用本申请的技术方案，所述的微流控器件的制作方法中，首先提供包括衬底、第一介电层、第二介电层以及电极层的基底，所述第一介电层位于衬底的第一表面上，所述第二介电层位于衬底的与第一表面相对的第二表面上，且第二介电层使得部分所述第二表面裸露，电极层位于所述第一介电层上；然后形成贯穿所述第一介电层至衬底中的多个第一沟槽，并在第一沟槽的裸露表面上形成刻蚀停止层；之后通过裸露的第二表面去除衬底，直到所述刻蚀停止层裸露，得到位于所述衬底中的第二沟槽；最后去除所述刻蚀停止层，使得所述第一沟槽以及所述第二沟槽连通。相比现有技术中需要对两层衬底进行键合、加工，才能得到微流控芯片，造成了微流控芯片的制作成本较高的问题，本申请的所述方法只需在一层衬底上制作即可得到微流控器件，保证了微流控器件的制作成本较低。

技术特征：

1.一种微流控器件的制作方法，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，通过裸露的所述第二表面去除部分所述衬底，以使得所述刻蚀停止层靠近所述第二表面的表面裸露，得到位于所述衬底中的第二沟槽，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，湿法腐蚀所述衬底的腐蚀溶液包括四甲基氢氧化铵溶液。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，提供基底，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，依次去除部分所述第一介电层以及部分所述衬底，以形成贯穿至所述衬底中的多个第一沟槽，包括：

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，去除部分的所述第二预备介电层，使得部分所述第二表面裸露，包括：

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述刻蚀停止层的材料包括正硅酸乙脂，去除所述刻蚀停止层的腐蚀液包括缓冲氧化物刻蚀液。

10.一种微机电系统，其特征在于，包括：采用权利要求1至9中任一项所述的方法制作得到的微流控器件。

技术总结本申请提供了一种微流控器件的制作方法以及微机电系统，该方法包括：提供基底，基底包括衬底、第一介电层、第二介电层以及电极层，其中，衬底具有相对的第一表面和第二表面，第一介电层位于第一表面上，第二介电层位于第二表面上，且使得部分第二表面裸露，电极层位于第一介电层远离第一表面的表面上；依次去除部分第一介电层以及部分衬底，以形成贯穿至衬底中的多个第一沟槽，并在第一沟槽中形成刻蚀停止层；通过裸露的第二表面去除部分衬底，以使得刻蚀停止层靠近第二表面的表面裸露，得到位于衬底中的第二沟槽；去除刻蚀停止层，使得第一沟槽与第二沟槽连通，得到微流控器件。本申请的微流控器件的制作成本较低。技术研发人员：杨涛,王晋,郭佳惠,高晋文,俞开园,郝玮倩,朱亚东,黄峰受保护的技术使用者：润芯感知科技（南昌）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/30