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一种MEMS器件及其制备方法、电子装置

文献发布时间:2023-06-19 19:16:40


一种MEMS器件及其制备方法、电子装置

技术领域

本发明涉及半导体技术领域,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

随着半导体技术的不断发展,在传感器类产品的市场上,智能手机、集成CMOS和微机电系统(MEMS)器件日益成为最主流、最先进的技术,并且随着技术的更新,朝着尺寸小、性能高和功耗低的方向发展。

其中,基于微机电系统(MEMS)工艺制备形成的MEMS麦克风,因与传统麦克风相比具有体积小、成本低且性能稳定等优点而被广泛应用。常用的MEMS麦克风包括振膜101、背板104以及背腔105等组成,并通过振膜将声音信号转换成电信号。

但某些MEMS麦克风考虑到设计和性能要求,如图1所示,在第二牺牲层102侧壁和第三牺牲层103侧壁不能形成刻蚀停止层,在刻蚀去除牺牲层后在第二牺牲层102和第三牺牲层103之间的界面处容易造成损伤,形成裂缝,进而降低产品良率。

发明内容

在发明内容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。

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:

提供基底,在所述基底的第一表面上形成有第一牺牲层,在所述第一牺牲层上形成有振膜,在所述振膜上形成有第二牺牲层;

在所述第二牺牲层的表面上形成界面层,所述界面层覆盖所述第二牺牲层的外周边缘区域;

在所述第二牺牲层和所述界面层上形成第三牺牲层;

在所述第三牺牲层的表面上形成背板层,所述背板层中形成有露出所述第三牺牲层的部分表面的释放孔;

去除部分所述第二牺牲层和部分所述第三牺牲层,以在所述背板层和所述振膜之间形成空腔,使部分所述背板层悬置于所述振膜上方;

在所述基底的第二表面形成背腔,其中,所述第二表面和所述第一表面相背,所述背腔自所述基底的所述第二表面贯穿所述基底以及所述第一牺牲层并露出所述振膜的部分表面。

示例性地,在所述基底的第二表面形成背腔,包括:

在去除部分所述第二牺牲层和部分所述第三牺牲层之前,自所述基底的第二表面对所述基底进行减薄;

自所述基底的第二表面刻蚀所述基底停止于所述第一牺牲层,以形成腔体;

在去除部分所述第二牺牲层和部分所述第三牺牲层的同时去除部分所述第一牺牲层,以形成所述背腔。

示例性地,去除部分所述第一牺牲层、部分所述第二牺牲层和部分所述第三牺牲层,包括:

采用湿法刻蚀去除部分所述第一牺牲层、部分所述第二牺牲层和部分所述第三牺牲层,其中,所述湿法刻蚀对所述第一牺牲层、所述第二牺牲层和所述第三牺牲层的第一刻蚀速率高于对所述界面层的第二刻蚀速率。

示例性地,所述第一刻蚀速率是所述第二刻蚀速率的两倍或两倍以上。

示例性地,所述方法还包括:

在所述第二牺牲层和所述第三牺牲层中预定形成空腔的区域外侧形成通孔,所述通孔露出所述振膜的部分表面;

形成再布线层,所述再布线层覆盖所述通孔的底部和侧壁并部分延伸到所述第三牺牲层的表面上;

在所述再布线层上形成第一焊盘,在所述背板层上形成第二焊盘,其中,所述第一焊盘通过所述再布线层电连接所述振膜,所述第二焊盘电连接所述背板层。

示例性地,所述界面层呈环状。

本发明另一方面提供一种MEMS器件,包括:

基底,所述基底包括第一表面和与所述第一表面相背的第二表面;

第一牺牲层,覆盖所述基底的第一表面的部分区域;

振膜,位于所述第一牺牲层上,且所述振膜的外周边缘区域搭接于所述第一牺牲层;

第二牺牲层,覆盖部分所述振膜;

界面层,覆盖所述第二牺牲层的外周边缘区域;

第三牺牲层,覆盖所述第二牺牲层和所述界面层;

背板层,部分所述背板层悬置于所述振膜上方,所述背板层的外周边缘覆盖所述第三牺牲层;

空腔,形成在所述背板层和所述振膜之间,并贯穿所述第二牺牲层和所述第三牺牲层;

背腔,自所述基底的所述第二表面贯穿所述基底以及所述第一牺牲层并露出所述振膜的部分表面。

示例性地,所述界面层的外边缘凸出于所述第二牺牲层的边缘和所述第三牺牲层的边缘和/或所述界面层呈环状。

示例性地,所述MEMS器件还包括:

多个释放孔,多个所述释放孔相互间隔设置并且穿透所述背板层,所述释放孔露出所述振膜;

再布线层,在所述空腔外侧的第二牺牲层和所述第三牺牲层中形成有通孔,所述通孔露出所述振膜的部分表面,所述再布线层覆盖所述通孔的底部和侧壁并部分延伸到所述第三牺牲层的表面上;

第一焊盘和第二焊盘,所述第一焊盘设置于所述再布线层上,所述第二焊盘设置于所述背板层上,其中,所述第一焊盘通过所述再布线层电连接所述振膜,所述第二焊盘电连接所述背板层。

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。

本发明实施例的MEMS器件及其制备方法,通过设置界面层,在刻蚀时减少对于界面处材料的刻蚀损伤,从而改善界面性质,进而减少界面处裂缝,提高了产品良率。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述,用来解释本发明的原理。

附图中:

图1示出了常规的一种MEMS器件制备方法实施所获得器件的剖面示意图;

图2示出了本发明一具体实施例方式的MEMS器件的制备方法的流程图;

图3A-3H示出了本发明一具体实施例方式的MEMS器件的制备方法依次实施所获得器件的剖面示意图;

图4示出了根据本发明一实施方式的电子装置的示意图。

具体实施方式

接下来,将结合附图更加完整地描述本发明,附图中示出了本发明的实施例。但是,本发明能够以不同形式实施,而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地,提供这些实施例将使公开彻底和完全,并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中,为了清楚,层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当明白,当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时,其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层,或者可以存在居间的元件或层。相反,当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时,则不存在居间的元件或层。应当明白,尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分,这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此,在不脱离本发明教导之下,下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。

空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等,在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白,除了图中所示的取向以外,空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附图中的器件翻转,然后,描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此,示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”,当在该规格书中使用时,确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时,术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

这里参考作为本发明的理想实施例(和中间结构)的示意图的横截面图来描述发明的实施例。这样,可以预期由于例如制造技术和/或容差导致的从所示形状的变化。因此,本发明的实施例不应当局限于在此所示的区的特定形状,而是包括由于例如制造导致的形状偏差。例如,显示为矩形的注入区在其边缘通常具有圆的或弯曲特征和/或注入浓度梯度,而不是从注入区到非注入区的二元改变。同样,通过注入形成的埋藏区可导致该埋藏区和注入进行时所经过的表面之间的区中的一些注入。因此,图中显示的区实质上是示意性的,它们的形状并不意图显示器件的区的实际形状且并不意图限定本发明的范围。

除非另外定义,在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明领域的普通技术人员所通常理解的相同的含义。还将理解,诸如普通使用的字典中所定义的术语应当理解为具有与它们在相关领域和/或本规格书的环境中的含义一致的含义,而不能在理想的或过度正式的意义上解释,除非这里明示地这样定义。

为了彻底理解本发明,将在下列的描述中提出详细步骤以及结构,以便阐释本发明提出的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下,然而除了这些详细描述外,本发明还可以具有其他实施方式。

因此,鉴于前述技术问题的存在,本发明提出一种MEMS器件的制备方法,如图2所示,其主要包括以下步骤:

步骤S1,提供基底,在所述基底的第一表面上形成有第一牺牲层,在所述第一牺牲层上形成有振膜,在所述振膜上形成有第二牺牲层;

步骤S2,在所述第二牺牲层的表面上形成界面层,所述界面层覆盖所述第二牺牲层的外周边缘区域;

步骤S3,在所述第二牺牲层和所述界面层上形成第三牺牲层;

步骤S4,在所述第三牺牲层的表面上形成背板层,所述背板层中形成有露出所述第三牺牲层的部分表面的释放孔;

步骤S5,去除部分所述第二牺牲层和部分所述第三牺牲层,以在所述背板层和所述振膜之间形成空腔,使部分所述背板层悬置于所述振膜上方;

步骤S6,在所述基底的第二表面形成背腔,其中,所述第二表面和所述第一表面相背,所述背腔自所述基底的所述第二表面贯穿所述基底以及所述第一牺牲层并露出所述振膜的部分表面。

本发明的MEMS器件的制备方法,通过设置界面层,在刻蚀时减少对于界面处材料的刻蚀损伤,从而改善界面性质,进而减少界面处裂缝,提高了产品良率。

实施例一

下面,参考图2至图3H对本发明的MEMS器件的制备方法做详细描述,其中,图2示出了本发明一具体实施例方式的MEMS器件的制备方法的流程图,图3A-3H示出了本发明一具体实施例方式的MEMS器件的制备方法依次实施所获得器件的剖面示意图。

示例性地,本发明的MEMS器件的制备方法包括以下步骤:

首先,执行步骤S1,提供基底,在所述基底的第一表面上形成有第一牺牲层,在所述第一牺牲层上形成有振膜,在所述振膜上形成有第二牺牲层。

所述MEMS器件可以是本领域技术人员熟知的任何适合的器件,本实施例中主要以所述MEMS器件为MEMS麦克风的情况为例对本发明的技术方案进行解释和说明。

具体地,如图3A所示,基底300为体硅基底,其可以是以下所提到的材料中的至少一种:Si、Ge、SiGe、SiC、SiGeC、InAs、GaAs、InP、InGaAs或者其它III/V化合物半导体,还包括这些半导体构成的多层结构等,或者为绝缘体上硅(SOI)、绝缘体上层叠硅(SSOI)、绝缘体上层叠锗化硅(S-SiGeOI)、绝缘体上锗化硅(SiGeOI)以及绝缘体上锗(GeOI)等。

在一个示例中,如图3A所示,在基底300的第一表面上形成有图案化的第一牺牲层301,其中,第一牺牲层301选用氧化物层,例如氧化硅和掺碳氧化硅(SiOC)等材料,但并不局限于上述示例。

此外,第一牺牲层301可通过本领域常用的各种沉积方法形成,例如可以是通过化学气相沉积(CVD)法、物理气相沉积(PVD)法或原子层沉积(ALD)法等形成的。

然后对第一牺牲层301进行图案化,可选地,包括以下步骤:

在第一牺牲层301上形成掩膜层,例如光刻胶层;

以所述掩膜层为掩膜刻蚀第一牺牲层301,之后去除掩膜层。

在该步骤中可以选用干法刻蚀,反应离子刻蚀(RIE)、离子束刻蚀、等离子体刻蚀。

在一个示例中,如图3B所示,在第一牺牲层301上形成有振膜302,以覆盖第一牺牲层301。振膜302可以选用多晶硅、SiGe等材料,并不局限于某一种。

其中,振膜302的沉积方法可以为化学气相沉积(CVD)法、物理气相沉积(PVD)法或原子层沉积(ALD)法等形成的低压化学气相沉积(LPCVD)、激光烧蚀沉积(LAD)以及选择外延生长(SEG)中的一种。

然后对振膜302进行图案化,可选地,包括以下步骤:

在振膜302上形成掩膜层,例如光刻胶层;

对所述光刻胶层进行曝光显影,以去除外侧的部分所述光刻胶层,露出振膜302;

然后以所述掩膜层为掩膜刻蚀所述振膜,可选地,刻蚀后振膜的外侧边缘和第一牺牲层301的外侧边缘基本齐平,之后去除掩膜层。

在一个示例中,如图3C所示,在振膜302上形成有图案化的第二牺牲层303,其中,第二牺牲层303选用氧化物层,例如氧化硅和掺碳氧化硅(SiOC)等材料,但并不局限于上述示例。

此外,第二牺牲层303可通过本领域常用的各种沉积方法形成,例如可以是通过化学气相沉积(CVD)法、物理气相沉积(PVD)法或原子层沉积(ALD)法等形成的。

然后对第二牺牲层303进行图案化,可选地,包括以下步骤:

在第二牺牲层303上形成掩膜层,例如光刻胶层;

以所述掩膜层为掩膜刻蚀第二牺牲层303,以形成通孔并露出振膜302的部分表面,之后去除掩膜层。形成通孔的步骤可以选择性执行,在一些实施例中,还可以使掩膜层露出第二牺牲层303的边缘区域,然后以掩膜层为掩膜,刻蚀第二牺牲层303的边缘区域,其中,可选地,刻蚀后的第二牺牲层303还包围振膜和第一牺牲层的边缘。

在该步骤中可以选用干法刻蚀,反应离子刻蚀(RIE)、离子束刻蚀、等离子体刻蚀。

随后,执行步骤S2,在所述第二牺牲层的表面上形成界面层,所述界面层覆盖所述第二牺牲层的外周边缘区域。

具体地,如图3D所示,在第二牺牲层303表面沉积界面材质层,图案化所述界面材质层以形成界面层304。可选地,界面层304覆盖第二牺牲层303的外周边缘区域,且界面层304呈环状结构,例如圆环状,或者其他适合的形状。

在本发明中为了更加简化所述工艺步骤,可选地,图案化所述界面材质层的步骤包括:

在所述界面材质层上形成掩膜层,例如光刻胶层;

然后以所述掩膜层为掩膜刻蚀所述界面材质层,以形成界面层304。

在该步骤中可以选用干法刻蚀,反应离子刻蚀(RIE)、离子束刻蚀、等离子体刻蚀。

在该实施例中,界面层304的材料可以是氮化硅,也可以是其他能改善界面的其他材料,如多晶硅。

界面层304的厚度可以根据实际需要合理设定,例如,界面层304的厚度范围为5-100埃,或者其他适合的范围。

可选地,界面层304可以使用和第一牺牲层、第二牺牲层以及后续的第三牺牲层不同的材料。

随后,执行步骤S3,在所述第二牺牲层和所述界面层上形成第三牺牲层。

具体地,如图3E所示,在第二牺牲层303和界面层304上形成图案化的第三牺牲层305,其中,第三牺牲层305选用氧化物层,例如氧化硅和掺碳氧化硅(SiOC)等材料,但并不局限于上述示例。

此外,第三牺牲层305可通过本领域常用的各种沉积方法形成,例如可以是通过化学气相沉积(CVD)法、物理气相沉积(PVD)法或原子层沉积(ALD)法等形成的。

然后对第三牺牲层305进行图案化,可选地,包括以下步骤:

在第三牺牲层305上形成掩膜层,例如光刻胶层;

以所述掩膜层为掩膜刻蚀第三牺牲层305,以形成位于预定形成空腔的区域外侧的通孔并露出振膜302的部分表面,之后去除掩膜层。在一些实施例中,还可以使掩膜层露出第三牺牲层305的边缘区域,然后以掩膜层为掩膜,刻蚀第三牺牲层305的边缘区域,其中,可选地,刻蚀后的第三牺牲层305的边缘和第二牺牲层303的边缘基本齐平。

在该步骤中可以选用干法刻蚀,反应离子刻蚀(RIE)、离子束刻蚀、等离子体刻蚀。

随后,执行步骤S4,在所述第三牺牲层的表面上形成背板层,所述背板层中形成有露出所述第三牺牲层的部分表面的释放孔。

具体地,在一些实施例中,形成背板层的方法可以包括以下步骤:如图3F所示,沉积背板材料层,以覆盖第三牺牲层305的表面,其中,当在第二牺牲层和第三牺牲层中形成有露出振膜的部分表面的通孔时,该背板材料层还覆盖所述通孔的底部和侧壁。

在一个示例中,如图3F所示,对所述背板材料层进行刻蚀,以形成背板层307和与背板层307分隔开的再布线层306。其中,背板层307可以选用多晶硅、SiGe等材料,并不局限于某一种。在本申请实施例中,可以通过背板材料层同步形成背板层307和再布线层306,在其他实施例中,也可以先后通过独立的步骤来形成背板层和再布线层306,这样,背板层307和再布线层306还可以通过不同的材料制成。

其中,背板材料层的沉积方法可以为化学气相沉积(CVD)法、物理气相沉积(PVD)法或原子层沉积(ALD)法等形成的低压化学气相沉积(LPCVD)、激光烧蚀沉积(LAD)以及选择外延生长(SEG)中的一种。

在一个示例中,如图3F所示,背板层307中形成有贯穿背板层307的释放孔,所述释放孔露出第三牺牲层305的部分表面。所述释放孔可以通过不同的光刻结合刻蚀的工艺来形成。可选地,释放孔还可以用作声孔。

在一个示例中,如图3F所示,再布线层306覆盖通孔的底部和侧壁并部分延伸到第三牺牲层305的表面上。

可选地,在另一些实施例中,形成再布线层306的方法包括:

在所述第二牺牲层和所述第三牺牲层中预定形成空腔的区域外侧形成通孔,所述通孔露出所述振膜的部分表面,通孔的形成可以是在前述对第二牺牲层和第三牺牲层进行刻蚀时形成,或者可以是在形成背板层之后进行;形成再布线层306,再布线层覆盖所述通孔的底部和侧壁并部分延伸到所述第三牺牲层的表面上,可选地,在形成再布线层306之前还可以在通孔的底部和侧壁以及第三牺牲层305的部分表面上沉积种子层。

可选地,可以采用电镀或化学镀的方式生长形成种子层。在一些实施例中,可以采用物理气相沉积或合适的技术形成种子层。需要说明的是,种子层是金属层,其可以包括一层或多层金属层。例如,种子层可以包括第一金属层和位于第一金属层上的第二金属层,第一金属层可以是钛层,第二金属层可以是铜层。在一些实施例中,种子层也可以选用其他合适的金属。在该实施例中,再布线层306可以是多层,多层再布线层306可以是重复采取电镀工艺制作形成的。

在形成再布线层306和背板层307之后还包括:

在再布线层306上形成第一焊盘308,在背板层307上形成第二焊盘309,其中,第一焊盘308通过再布线层306电连接振膜302,第二焊盘309电连接背板层307。

随后,执行步骤S5,去除部分所述第二牺牲层和部分所述第三牺牲层,以在所述背板层和所述振膜之间形成空腔,使部分所述背板层悬置于所述振膜上方。

具体地,如图3H所示,通过释放孔去除部分第二牺牲层303和部分第三牺牲层305在背板层307和振膜302之间形成空腔,以使部分背板层307悬置于振膜302上方。

最后,执行步骤S6,在所述基底的第二表面形成背腔,其中,所述第二表面和所述第一表面相背,所述背腔自所述基底的所述第二表面贯穿所述基底以及所述第一牺牲层并露出所述振膜的部分表面。

可选地,如图3G和图3H所示,形成背腔311的步骤包括:

自基底300的第二表面对基底300进行减薄,例如通过化学机械研磨工艺和/或刻蚀工艺等对基底300进行减薄,减薄后的基底300的厚度可以根据实际需要合理设定,在此不做具体限定;

自基底300的第二表面刻蚀基底300并停止于第一牺牲层301,以形成腔体在该步骤中可以选用干法刻蚀或者湿法刻蚀以去除部分基底300;

在去除部分第二牺牲层303和部分第三牺牲层305的同时去除部分第一牺牲层301,以形成背腔311,在一些实施例中,还可以不同时去除,而是先后去除。

在该实施例中,形成背腔311和形成空腔的步骤可以同时进行,或者,也可以先后进行,或者也可以采用不同的刻蚀方法进行。在一些实施例中,空腔和背腔311至少部分对应。

在该实施例中,采用湿法刻蚀去除部分第一牺牲层301、部分第二牺牲层303和部分第三牺牲层305,其中,所述湿法刻蚀对第一牺牲层301、第二牺牲层303和第三牺牲层305的第一刻蚀速率高于对界面层304的第二刻蚀速率。在该实施例中,所述第一刻蚀速率是所述第二刻蚀速率的两倍或两倍以上。从而可以使得对第一牺牲层301、第二牺牲层303和第三牺牲层305的刻蚀满足要求时,界面层304仍然设置在第二牺牲层和第三牺牲层305的交界处。可选地,湿法刻蚀湿蚀刻法能够采用氢氟酸溶液,例如缓冲氧化物蚀刻剂(bufferoxide etchant(BOE))或氢氟酸缓冲溶液(buffer solution of hydrofluoric acid(BHF))或者氢氟酸蒸汽。

值得一提的是,上述步骤仅作为示例,在不冲突的前提下,上述步骤的顺序还可以调整。

至此完成了对本发明的MEMS器件的制备方法的关键步骤的描述,对于完整的MEMS器件的制备还可以包括其他的步骤,在此不做一一赘述。

综上,本发明的MEMS器件的制备方法,通过设置界面层,在刻蚀时减少对于界面处材料的刻蚀损伤,从而改善界面性质,进而减少界面处裂缝,提高了产品良率。

实施例二

本发明还提供一种MEMS器件,该MEMS器件由前述实施例一中的方法制备获得,如图3H所示,本发明的MEMS器件包括:

基底300,所述基底300包括第一表面和与所述第一表面相背的第二表面;

第一牺牲层301,覆盖所述基底300的第一表面的部分区域;

振膜302,位于所述第一牺牲层301上,且所述振膜302的外周边缘区域搭接于所述第一牺牲层301;

第二牺牲层303,覆盖部分所述振膜302;

界面层304,覆盖所述第二牺牲层303的外周边缘区域;

第三牺牲层305,覆盖所述第二牺牲层303和所述界面层304;

背板层307,部分所述背板层307悬置于所述振膜302上方,所述背板层307的外周边缘覆盖所述第三牺牲层305;

空腔310,形成在所述背板层307和所述振膜302之间,并贯穿所述第二牺牲层303和所述第三牺牲层305;

背腔311,自所述基底300的所述第二表面贯穿所述基底300以及所述第一牺牲层301并露出所述振膜302的部分表面。

具体地,如图3H所示,基底300为体硅基底,其可以是以下所提到的材料中的至少一种:Si、Ge、SiGe、SiC、SiGeC、InAs、GaAs、InP、InGaAs或者其它III/V化合物半导体,还包括这些半导体构成的多层结构等,或者为绝缘体上硅(SOI)、绝缘体上层叠硅(SSOI)、绝缘体上层叠锗化硅(S-SiGeOI)、绝缘体上锗化硅(SiGeOI)以及绝缘体上锗(GeOI)等。

在该实施例中,第一牺牲层301、第二牺牲层303和第三牺牲层305可以是氧化物层,例如氧化硅和掺碳氧化硅(SiOC)等材料,但并不局限于上述示例。

在该实施例中,振膜302可以选用多晶硅、SiGe等材料,并不局限于某一种。

其中,振膜302的沉积方法可以为化学气相沉积(CVD)法、物理气相沉积(PVD)法或原子层沉积(ALD)法等形成的低压化学气相沉积(LPCVD)、激光烧蚀沉积(LAD)以及选择外延生长(SEG)中的一种。

如图3H所示,界面层304的外边缘凸出于第二牺牲层303边缘和第三牺牲层305边缘。

在该实施例中,界面层304的材料可以是氮化硅,也可以是其他能改善界面的其他材料,如多晶硅。

在该实施例中,界面层304的厚度可以根据实际需要合理设定,例如,界面层304的厚度范围为5-100埃,或者其他适合的范围。

在该实施例中,背板层307可以选用多晶硅、SiGe等材料,并不局限于某一种。

其中,背板层307的沉积方法可以为化学气相沉积(CVD)法、物理气相沉积(PVD)法或原子层沉积(ALD)法等形成的低压化学气相沉积(LPCVD)、激光烧蚀沉积(LAD)以及选择外延生长(SEG)中的一种。

进一步地,如图3H所示,本发明的MEMS器件还包括:

多个释放孔,多个所述释放孔相互间隔设置并且穿透所述背板层307,所述释放孔露出所述振膜302,释放孔可以用作麦克风的声孔;

再布线层306,在所述空腔310外侧的第二牺牲层303和所述第三牺牲层305中形成有通孔,所述通孔露出所述振膜302的部分表面,所述再布线层306覆盖所述通孔的底部和侧壁并部分延伸到所述第三牺牲层305的表面上;

第一焊盘308和第二焊盘309,所述第一焊盘308设置于所述再布线层306上,所述第二焊盘309设置于所述背板层307上,其中,所述第一焊盘308通过所述再布线层306电连接所述振膜302,所述第二焊盘309电连接所述背板层307。

上述MEMS器件可以为MEMS麦克风器件,在MEMS麦克风的工作过程中,气体通过背板层307上的释放孔进入空腔内,使得气体的声压作用于振膜302上,以促使振膜302振动,并进一步通过背板层307上的释放孔排出,其中,振膜302和背板层307可组成平行板电容,当外部的声压作用在振膜100上时,会引起振膜302的振动,使得振膜302与背板层307之间的距离发生变化,进而产生电容的变化,并利用电容变化量进行运算和工作,以完成声音信号和电信号的转换。

至此完成了对本发明的MEMS器件的结构的介绍,对于完整的器件还可能包括其他的组成结构,在此不做一一赘述。

由于本发明的MEMS器件形成有界面层,在刻蚀时减少对于界面处材料的刻蚀损伤,从而改善界面性质,进而减少界面处裂缝,提高了产品良率。

实施例三

本发明还提供了一种电子装置,其包括实施例二所述的MEMS器件或通过实施例一所述方法制备得到的MEMS器件。

该电子装置,可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、上网本、游戏机、电视机、VCD、DVD、导航仪、照相机、摄像机、录音笔、MP3、MP4、PSP等任何电子产品或设备,也可以是具有上述MEMS器件的中间产品,例如:具有该集成电路的手机主板等。

由于包括的MEMS器件具有更高的性能,该电子装置同样具有上述优点。

其中,图4示出移动电话手机的示例。移动电话手机400被设置有包括在外壳401中的显示部分402、操作按钮403、外部连接端口404、扬声器405、话筒406等。

所述电子器件采用了本发明所述MEMS器件,因此具有MEMS器件的所有优点。

尽管本文中描述了多个实施例,但是应该理解,本领域技术人员可以想到多种其他修改和实施例,他们都将落入本发明公开的构思的精神和范围内。更特别地,在本发明公开、附图、以及所附权利要求的范围内,可以在主题的结合排列的排列方式和/或组成部分方面进行各种修改和改变。除了组成部分和/或排列方式的修改和改变以外,可替换方式的使用对于本领域技术人员来说也是显而易见的选择。

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