專利名稱：微機(jī)電傳感器的形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別涉及一種微機(jī)電傳感器的形成方法。
背景技術(shù)：
MEMS(Microelectromechanical System，微機(jī)電系統(tǒng))技術(shù)是指對(duì)微米/納米 (micro/nanotechnology)材料進(jìn)行設(shè)計(jì)、加工、制造、測(cè)量和控制的技術(shù)。MEMS是由機(jī)械構(gòu)件、光學(xué)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)部件、電控系統(tǒng)集成為一個(gè)整體單元的微型系統(tǒng)。MEMS通常應(yīng)用在位置傳感器、旋轉(zhuǎn)裝置或者傳感器中，例如加速度傳感器、陀螺儀和聲音傳感器?，F(xiàn)有的一種傳統(tǒng)的微機(jī)電傳感器通常包括主體和一個(gè)或多個(gè)可動(dòng)部件，所述可動(dòng)部件相對(duì)于主體為懸置的分立結(jié)構(gòu)，可動(dòng)部件可以由懸臂支撐而成懸置。而可動(dòng)部件、主體及可動(dòng)部件和主體之間的氣體層構(gòu)成電容。所述可動(dòng)部件和主體可以相對(duì)移動(dòng)，當(dāng)可動(dòng)部件和主體相對(duì)移動(dòng)，例如上下移動(dòng)或者左右移動(dòng)，則所述電容的電容值將發(fā)生變化，從而通過(guò)連續(xù)測(cè)量所述電容值可以獲得所述可動(dòng)部件和主體相對(duì)左右運(yùn)動(dòng)或者上下移動(dòng)的速度或加速度。上述通過(guò)測(cè)量電容值來(lái)測(cè)量所述可動(dòng)部件和主體之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的微機(jī)電傳感器也叫做電容式微機(jī)電傳感器。在美國(guó)專利文獻(xiàn)“US2010116057A1”中可以發(fā)現(xiàn)更多關(guān)于現(xiàn)有的微機(jī)電傳感器的信息?，F(xiàn)有技術(shù)首先在同一個(gè)基底上形成若干數(shù)目的微機(jī)電傳感器，所述微機(jī)電傳感器包括微機(jī)電傳感器區(qū)及與所述微機(jī)電傳感器區(qū)相鄰的焊盤(pán)區(qū)；然后通過(guò)切割形成分立的微機(jī)電傳感器。但是在工藝制造過(guò)程中，對(duì)于相鄰的微機(jī)電傳感器進(jìn)行分割的工藝較為繁瑣，且切割難度較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種微機(jī)電傳感器的形成方法，減小了微機(jī)電傳感器制作工藝的復(fù)雜度。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種微機(jī)電傳感器的形成方法，所述微機(jī)電傳感器包括微機(jī)電傳感區(qū)及與其相鄰的焊盤(pán)區(qū)，包括提供基底，所述基底上形成有若干數(shù)目的微機(jī)電傳感器區(qū)，及與每個(gè)微機(jī)電傳感器區(qū)相鄰的焊盤(pán)區(qū)，所述微機(jī)電傳感區(qū)表面形成有微機(jī)電傳感電極，所述焊盤(pán)區(qū)表面形成有焊盤(pán)電極；在所述基底上沉積介質(zhì)層，所述介質(zhì)層內(nèi)形成有第一空腔及第二空腔，所述第一空腔暴露出所述微機(jī)電傳感電極表面，所述第一空腔內(nèi)還形成有可動(dòng)部件，所述第二空腔暴露出所述焊盤(pán)電極表面；對(duì)相鄰的微機(jī)電傳感器進(jìn)行切割分離，所述切割口至少貫穿所述第二空腔，直至暴露所述焊盤(pán)電極，分離所述相鄰的微機(jī)電傳感器?？蛇x的，所述微機(jī)電傳感電極包括微機(jī)電傳感器的頂部電極和底部電極。
可選的，所述第一空腔包括第一凹槽和與第一凹槽貫穿的第三凹槽，所述第二空腔包括第二凹槽和與第二凹槽貫穿的第四凹槽?？蛇x的，所述介質(zhì)層包括依次位于基底上的第一介質(zhì)層、第二介質(zhì)層和第三介質(zhì)層?？蛇x的，所述第一凹槽和第二凹槽位于第一介質(zhì)層內(nèi)，所述第三凹槽和第四凹槽位于第二介質(zhì)層內(nèi)。可選的，所述沉積介質(zhì)層包括在所述基底上形成第一層間介質(zhì)層，并在所述第一層間介質(zhì)層內(nèi)形成有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽暴露出所述底部電極，所述第二凹槽暴露出焊盤(pán)電極?？蛇x的，所述第一凹槽和第二凹槽內(nèi)分別填充有第一犧牲層和第二犧牲層。可選的，還包括在所述第一層間介質(zhì)層內(nèi)形成第一導(dǎo)電插塞，所述第一導(dǎo)電插塞與所述頂部電極電連接?？蛇x的，還包括在所述第一層間介質(zhì)層上形成可動(dòng)部件，所述可動(dòng)部件通過(guò)第一導(dǎo)電插塞與頂部電極連接，所述可動(dòng)部件的一端覆蓋有第一犧牲層?？蛇x的，所述可動(dòng)部件的厚度范圍為0. 1 50微米，所述可動(dòng)部件的寬度范圍為 10 1000微米?？蛇x的，在所述第一層間介質(zhì)層上形成第二層間介質(zhì)層，且所述第二層間介質(zhì)層覆蓋所述可動(dòng)部件?？蛇x的，在所述第二層間介質(zhì)層內(nèi)形成第三凹槽和第四凹槽，其中，所述第一凹槽和第三凹槽貫穿，所述第二凹槽和第四凹槽貫穿，且所述第三凹槽和第四凹槽分別對(duì)應(yīng)填充有第三犧牲層和第四犧牲層?？蛇x的，在所述第二層間介質(zhì)層上形成第三層間介質(zhì)層，并在所述第三層間介質(zhì)層內(nèi)形成第一開(kāi)口和第二開(kāi)口，所述第一開(kāi)口暴露出所述第三犧牲層，所述第二開(kāi)口暴露出所述第三犧牲層。可選的，還包括通過(guò)第一開(kāi)口和第二開(kāi)口通入刻蝕氣體，去除所述第一犧牲層、第二犧牲層、第三犧牲層及第四犧牲層，去除犧牲層后，所述第一凹槽和第三凹槽構(gòu)成第一空腔，所述第二凹槽和第四凹槽構(gòu)成第二空腔?？蛇x的，還包括在所述第三層間介質(zhì)層上形成覆蓋物，并通過(guò)切割覆蓋物形成切割口，所述切割口至少貫穿覆蓋物和第二空腔，直至暴露所述焊盤(pán)電極，最后通過(guò)所述切割口分離相鄰的微機(jī)電傳感器?？蛇x的，所述第一犧牲層、第二犧牲層、第三犧牲層及第四犧牲層的材質(zhì)為非晶碳、光刻膠、聚酰亞胺、非晶硅和鉬中的一種?？蛇x的，所述第一犧牲層、第二犧牲層、第三犧牲層及第四犧牲層利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝，反應(yīng)溫度為350 450攝氏度?？蛇x的，所述第一犧牲層、第二犧牲層、第三犧牲層的去除方法為利用氧離子或氮離子的等離子體灰化去除?？蛇x的，所述第一層間介質(zhì)層、第二層間介質(zhì)層、第三層間介質(zhì)層的材料為氧化硅、氮氧化硅、碳化硅、氮化硅或者其中的組合?？蛇x的，所述頂部電極、底部電極和焊盤(pán)電極材質(zhì)為金屬，厚度范圍為0.05 10微米，所述金屬為銀、鋁、銅、鈦、鉬金、金、鎳、鈷或者其中的組合?？蛇x的，所述第一導(dǎo)電插塞的材質(zhì)為金屬，所述金屬為鎢、金、銀、銅、鋁、鈦、鎳中的一種或多種。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)通過(guò)在焊盤(pán)區(qū)上形成第二空腔，所述第二空腔完全暴露出所述焊盤(pán)電極，在后續(xù)進(jìn)行微機(jī)電傳感器切割時(shí)候，只需要使得切割口貫穿第二空腔即可進(jìn)行分離，降低所述微機(jī)電傳感器的切割難度，且降低所述微機(jī)電傳感器的切割成本。


圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的微機(jī)電傳感器的形成方法流程圖；圖2至圖15為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的微機(jī)電傳感器形成方法剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)有技術(shù)對(duì)相鄰的微機(jī)電傳感器進(jìn)行切割具體地包括在所述微機(jī)電傳感器區(qū)及焊盤(pán)區(qū)上形成覆蓋物，并通過(guò)切割所述覆蓋物，直至完全暴露出所述焊盤(pán)區(qū)上的焊盤(pán)電極， 以分離相鄰的微機(jī)電傳感器。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)其中所述焊盤(pán)區(qū)的焊盤(pán)電極上覆蓋有絕緣物質(zhì)， 必須通過(guò)濕法刻蝕或者干法刻蝕完全去除位于所述焊盤(pán)電極上的絕緣物質(zhì)，才能完全暴露出所述焊盤(pán)電極的表面，且由于位于焊盤(pán)電極上方的絕緣物質(zhì)厚度較大，增加了所述切割工藝的復(fù)雜度。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種微機(jī)電傳感器的形成方法，所述微機(jī)電傳感器包括微機(jī)電傳感區(qū)及與其相鄰的焊盤(pán)區(qū)，所述形成方法包括提供基底，所述基底上形成有若干數(shù)目的微機(jī)電傳感器區(qū)，及與每個(gè)微機(jī)電傳感器區(qū)相鄰的的焊盤(pán)區(qū)，所述微機(jī)電傳感區(qū)表面形成有微機(jī)電傳感電極，所述焊盤(pán)區(qū)表面形成有焊盤(pán)電極；在所述基底上沉積介質(zhì)層，所述介質(zhì)層內(nèi)形成有第一空腔及第二空腔，所述第一空腔暴露出所述微機(jī)電傳感電極表面，所述第一空腔內(nèi)還形成有可動(dòng)部件，所述第二空腔暴露出所述焊盤(pán)電極表面；對(duì)相鄰的微機(jī)電傳感器進(jìn)行切割分離，所述切割口至少貫穿所述第二空腔，直至暴露所述焊盤(pán)電極，分離所述相鄰的微機(jī)電傳感器。本發(fā)明通過(guò)在焊盤(pán)區(qū)上形成第二空腔，所述第二空腔完全暴露出所述焊盤(pán)電極， 在后續(xù)進(jìn)行微機(jī)電傳感器切割時(shí)候，只需要使得切割口貫穿所述第二空腔即可進(jìn)行分離， 降低所述微機(jī)電傳感器的切割難度，且降低所述微機(jī)電傳感器的切割成本。為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說(shuō)明。在以下描述中闡述了具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以多種不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣。因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施的限制。圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的微機(jī)電傳感器形成方法流程示意圖，具體地如圖1所示，包括執(zhí)行步驟Si，提供基底，所述基底上形成有若干數(shù)目的微機(jī)電傳感器件區(qū)，及與每個(gè)微機(jī)電傳感器區(qū)相鄰的焊盤(pán)區(qū)，所述微機(jī)電傳感區(qū)表面形成有微機(jī)電傳感電極，所述焊盤(pán)區(qū)表面形成有焊盤(pán)電極；執(zhí)行步驟S2，在所述基底上形成第一層間介質(zhì)層，所述第一層間介質(zhì)層形成有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽暴露出底部電極，所述第二凹槽暴露出焊盤(pán)電極，所述第一凹槽和第二凹槽還分別填充形成有第一犧牲層和第二犧牲層，所述第一層間介質(zhì)層內(nèi)還形成有第一導(dǎo)電插塞，所述第一導(dǎo)電插塞與頂部電極電連接；執(zhí)行步驟S3，在所述第一層間介質(zhì)層上形成可動(dòng)部件，所述可動(dòng)部件通過(guò)第一導(dǎo)電插塞與頂部電極連接，且所述可動(dòng)部件的一端覆蓋有第一犧牲層；執(zhí)行步驟S4，在所述第一層間介質(zhì)層上形成第二層間介質(zhì)層，且所述第二層間介質(zhì)層覆蓋所述可動(dòng)部件；執(zhí)行步驟S5，在所述第二層間介質(zhì)層內(nèi)形成有第三凹槽和第四凹槽，其中，第一凹槽和第三凹槽貫穿，所述第二凹槽和第四凹槽貫穿，且所述第三凹槽和第四凹槽分別對(duì)應(yīng)填充有第三犧牲層和第四犧牲層；執(zhí)行步驟S6，在所述第二層間介質(zhì)層上形成第三層間介質(zhì)層，并在所述第三層間介質(zhì)層內(nèi)形成第一開(kāi)口和第二開(kāi)口，所述第一開(kāi)口暴露出所述第三犧牲層，所述第二開(kāi)口暴露出所述第三犧牲層；執(zhí)行步驟S7，通過(guò)第一開(kāi)口和第二開(kāi)口通入刻蝕氣體，去除所述第一犧牲層、第二犧牲層、第三犧牲層及第四犧牲層，去除犧牲層后，所述第一凹槽和第三凹槽構(gòu)成第一空腔，所述第二凹槽和第四凹槽構(gòu)成第二空腔；執(zhí)行步驟S8，在所述第三層間介質(zhì)層上形成覆蓋物，并通過(guò)覆蓋物形成切割口，所述切割口至少貫穿覆蓋物和第二空腔，直至暴露所述焊盤(pán)電極，最后通過(guò)所述切割口分離相鄰的微機(jī)電傳感器。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。首先，如圖2所示，提供基底100，本發(fā)明所述的基底100可以為半導(dǎo)體基底，例如硅、鍺、砷化鎵，或者所述基底100還可以為玻璃基底。本實(shí)施例中，所述基底100為半導(dǎo)體基底。后續(xù)將以基底為半導(dǎo)體基底為例，進(jìn)行說(shuō)明。繼續(xù)參考圖1，所述基底100上所述基底上形成有2個(gè)數(shù)目以上的微機(jī)電傳感器件區(qū)1，每個(gè)微機(jī)電傳感器區(qū)還形成有與其相鄰的焊盤(pán)區(qū)2。本圖僅示出了一個(gè)微機(jī)電傳感器區(qū)1及與其相鄰的焊盤(pán)區(qū)2。所述焊盤(pán)區(qū)2用于將微機(jī)電傳感器區(qū)1與外部器件進(jìn)行對(duì)應(yīng)連接。其中，所述基底100內(nèi)形成有控制電路(未圖示)，所述控制電路用于向半導(dǎo)體基底100上形成的各個(gè)器件提供控制信號(hào)，所述控制電路可以形成于半導(dǎo)體基底內(nèi)，可以形成于另一個(gè)半導(dǎo)體基底內(nèi)。作為優(yōu)選的實(shí)施例，所述控制電路形成于圖2示出的半導(dǎo)體基底100內(nèi)，這樣節(jié)約芯片面積，更適合于微顯示系統(tǒng)。繼續(xù)參考圖2，所述基底100上還形成有與所述控制電路對(duì)應(yīng)連接的電極，包括位于微機(jī)電傳感器區(qū)1的微機(jī)電傳感電極，包括頂部電極120及底部電極130，及位于所述焊盤(pán)區(qū)2的焊盤(pán)電極110。作為一個(gè)實(shí)施例，所述焊盤(pán)電極110、頂部電極120、底部電極130的材質(zhì)為金屬。 厚度范圍為0. 05 10微米，所述金屬為銀、鋁、銅、鈦、鉬金、金、鎳、鈷或者其中的組合。如圖3所示，在所述基底100上形成第一層間介質(zhì)層200，所述第一層間介質(zhì)層200覆蓋位于所述基底100上的焊盤(pán)電極110，頂部電極120和底部電極130。所述第一層間介質(zhì)層200的材質(zhì)為氧化硅、氮氧化硅、碳化硅、氮化硅或者其中的組合。如圖4所示，圖案化所述第一層間介質(zhì)層200，在第一層間介質(zhì)層200內(nèi)形成第一凹槽210和第二凹槽220。其中，所述第一凹槽210暴露出所述底部電極130，所述第一凹槽 210可以全部或者部分暴露出所述底部電極130。所述第二凹槽220暴露出焊盤(pán)電極110， 所述第二凹槽220可以全部或者部分暴露出所述焊盤(pán)電極110。如圖5所示，在所述第一凹槽210和第二凹槽220內(nèi)填充犧牲層，分別形成第一犧牲層211和第二犧牲層221。本實(shí)施例為首先形成層間介質(zhì)層，接著在層間介質(zhì)層內(nèi)形成凹槽以填充犧牲層，作為其他實(shí)施例，還可以首先形成犧牲層，接著在犧牲層內(nèi)形成凹槽，最后對(duì)所述凹槽形成層間介質(zhì)層，因?yàn)樗鰻奚鼘铀诘谋壤^大，填充難度較低，所以優(yōu)選地，首先形成層間介質(zhì)層，再在所述層間介質(zhì)層內(nèi)形成凹槽以填充犧牲層。其中，填充形成的第一犧牲層211和第二犧牲層221，在后續(xù)的工藝中將通過(guò)灰化工藝或其他的工藝去除，以在所述底部電極130上方形成的空腔，及位于焊盤(pán)電極110上方的空腔，其中位于所述焊盤(pán)電極110上的空腔可以易于后續(xù)的切割工藝，通過(guò)所述切割工藝即可暴露出所述焊盤(pán)電極110。作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述犧牲層的材質(zhì)為非晶碳、光刻膠、聚酰亞胺、非晶硅和鉬中的一種。本實(shí)施例中，所述犧牲層的材質(zhì)為非晶碳，其可以利用CMOS工藝中的普通的化學(xué)氣相沉積工藝制作，并且可以利用CMOS工藝中的等離子體灰化工藝去除。具體地，作為一個(gè)實(shí)施例，所述第一犧牲層211和第二犧牲層221可以利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)工藝，具體地參數(shù)為溫度范圍為350°C 450°C，反應(yīng)氣體包括C3H6 禾口 HE2 ο由于所述第一犧牲層211和第二犧牲層221是利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝制作，因此，所述第一犧牲層211和第二犧牲層221在沉積完畢后，可能會(huì)有多余的第一犧牲層211和第二犧牲層221覆蓋在所述第一層間層間介質(zhì)層200表面，需要進(jìn)行平坦化工藝，去除位于所述第一層間介質(zhì)層200表面的多余的犧牲層，以形成平整的表面，有利于后續(xù)工藝步驟的進(jìn)行。所述平坦化工藝為化學(xué)機(jī)械研磨工藝。所述化學(xué)機(jī)械研磨工藝與現(xiàn)有技術(shù)相同，作為本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)，在此不做詳細(xì)地說(shuō)明。如圖6所示，再次對(duì)所述第一層間介質(zhì)層200再次進(jìn)行圖案化處理，在所述層間介質(zhì)層200內(nèi)形成開(kāi)口，并對(duì)所述開(kāi)口進(jìn)行金屬填充形成第一導(dǎo)電插塞230，所述第一導(dǎo)電插塞230的底部與頂部電極120電連接。所述第一導(dǎo)電插塞230的材質(zhì)為金屬，所述金屬為鎢、金、銀、銅、鋁、鈦、鎳中的一種或多種。如圖7所示，在所述第一層間介質(zhì)層200上形成微機(jī)電傳感器的可動(dòng)部件層300， 所述可動(dòng)部件層300的材質(zhì)為金屬金、銀、銅、鋁、鈦等，優(yōu)選為鋁。所述可動(dòng)部件300還可以為導(dǎo)電非金屬，如多晶硅、非晶硅、多晶鍺硅、導(dǎo)電玻璃等，也可以是金屬和絕緣介質(zhì)的組合或者導(dǎo)電非金屬和絕緣介質(zhì)的組合，其中絕緣介質(zhì)可以是Si02、SiON, SiNx, SiC、SiOC等。 其中，若為金屬材質(zhì)，則可以利用化學(xué)氣相沉積或物理氣相沉積工藝制作，若為非金屬和絕緣物質(zhì)，則可以利用化學(xué)氣相沉積工藝形成。參考圖8，刻蝕所述金屬層，形成可動(dòng)部件310，所述可動(dòng)部件310通過(guò)第一導(dǎo)電插塞230與所述頂部電極130連接，并通過(guò)所述頂部電極130，接收位于基底100內(nèi)的控制電
8路傳輸?shù)目刂菩盘?hào)。所述可動(dòng)部件310同時(shí)覆蓋所述第一犧牲層230的部分表面。所述可動(dòng)部件310的厚度范圍為0. 1 50微米，所述可動(dòng)部件310的寬度范圍為10 1000微米。如圖9所示，在所述第一層間介質(zhì)層200上形成第二層間介質(zhì)層400，同時(shí)所述第二層間介質(zhì)層400覆蓋所述可動(dòng)部件310。所述第二層間介質(zhì)層400的材質(zhì)為氧化硅、氮氧化硅、碳化硅、氮化硅或者其中的組合。如圖10所示，對(duì)所述第二層間介質(zhì)層400進(jìn)行圖案化處理，在所述第二層間介質(zhì)層400內(nèi)形成第三凹槽410和第四凹槽420，所述第一凹槽和第三凹槽410貫穿，所述第二凹槽和第四凹槽420貫穿。所述可動(dòng)部件310位于所述第三凹槽410內(nèi)，所述可動(dòng)部件310 的頂部和側(cè)壁的介質(zhì)層均已去除，僅底部和第二層間介質(zhì)層200或第一犧牲層220接觸。如圖11所示，對(duì)所述第三凹槽410和第四凹槽420內(nèi)填充犧牲層材料，分別形成第三犧牲層411和第四犧牲層421。所述第三犧牲層411覆蓋所述可動(dòng)部件310。本實(shí)施例為首先形成層間介質(zhì)層，接著在層間介質(zhì)層內(nèi)形成凹槽以填充犧牲層， 作為其他實(shí)施例，還可以首先形成犧牲層，接著在犧牲層內(nèi)形成凹槽，最后對(duì)所述凹槽形成層間介質(zhì)層，因?yàn)樗鰻奚鼘铀诘谋壤^大，填充難度較低，所以優(yōu)選地，首先形成層間介質(zhì)層，再在所述層間介質(zhì)層內(nèi)形成凹槽以填充犧牲層。其中，填充形成的第三犧牲層411和第四犧牲層421，在后續(xù)的工藝中將通過(guò)灰化工藝或其他的工藝去除，以在所述底部電極130上方形成的空腔，及位于焊盤(pán)電極110上方的空腔，其中位于所述焊盤(pán)電極110上的空腔可以易于后續(xù)的切割工藝，通過(guò)所述切割工藝即可暴露出所述焊盤(pán)電極110。作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述犧牲層的材質(zhì)為非晶碳、光刻膠、聚酰亞胺、非晶硅和鉬中的一種。本實(shí)施例中，所述犧牲層的材質(zhì)為非晶碳，其可以利用CMOS工藝中的普通的化學(xué)氣相沉積工藝制作，并且可以利用CMOS工藝中的等離子體灰化工藝去除。具體地，作為一個(gè)實(shí)施例，所述第三犧牲層411和第四犧牲層421可以利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)工藝，具體地參數(shù)為溫度范圍為350°C 450°C，反應(yīng)氣體包括C3H6 禾口 HE2 ο由于所述第三犧牲層411和第四犧牲層421是利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝制作，因此，所述第三犧牲層411和第四犧牲層421在沉積完畢后，可能會(huì)有多余的第三犧牲層411和第四犧牲層421覆蓋在所述第二層間介質(zhì)層400表面，需要進(jìn)行平坦化工藝， 去除位于所述第二層間介質(zhì)層400表面的多余的犧牲層，以形成平整的表面，有利于后續(xù)工藝步驟的進(jìn)行。所述平坦化工藝為化學(xué)機(jī)械研磨工藝。所述化學(xué)機(jī)械研磨工藝與現(xiàn)有技術(shù)相同，作為本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)，在此不做詳細(xì)地說(shuō)明。如圖12所示，在所述第二層間介質(zhì)層200上形成第三層間介質(zhì)層500，所述第三層間介質(zhì)層500的厚度范圍為0. 1微米 10微米。并對(duì)所述第三層間介質(zhì)層500進(jìn)行圖案化處理，形成第一開(kāi)口 510和第二開(kāi)口 520。所述第三層間介質(zhì)層500的材質(zhì)為氧化硅、氮
氧化硅、碳化硅、氮化硅或者其中的組合。如圖13所示，通過(guò)所述第一開(kāi)口 510和第二開(kāi)口 520通入刻蝕氣體，去除所述第一犧牲層211、第二犧牲層221、第三犧牲層411和第四犧牲層421，暴露出所述第一凹槽 211、第二凹槽221、第三凹槽411及第四凹槽421。位于所述底部電極130上方的空腔為第一空腔，所述第一空腔為第一凹槽211和與其貫穿的第三凹槽411，位于所述焊盤(pán)電極110上方的空腔為第二空腔，所述第二空腔為第二凹槽221和與其貫穿的第四凹槽420。所述犧牲層的刻蝕為利用含氮或含氧的等離子體進(jìn)行的灰化工藝。所述作為一個(gè)實(shí)施例，所述犧牲層的刻蝕，包括第一犧牲層211、第二犧牲層221、第三犧牲層411和第四犧牲層421的刻蝕方法包括所述去除材料為氧氣，產(chǎn)生的等離子體為氧離子，所述刻蝕工藝的溫度范圍為150°C 450°C，在此溫度下，致密非晶碳并不會(huì)發(fā)生劇烈燃燒，而可以被氧化成二氧化碳?xì)怏w，第一犧牲層211、第二犧牲層221、第三犧牲層411和第四犧牲層421 能夠徹底地去除，而器件的其余部分并不會(huì)受到影響。如圖14所示，在所述第三層間介質(zhì)層500上形成覆蓋層600，所述覆蓋層600的厚度范圍為1微米 500微米，所述覆蓋層600主要用于覆蓋并保護(hù)所述微機(jī)電傳感區(qū)。形成在焊盤(pán)區(qū)上的覆蓋層在后續(xù)工藝中需要被去除。如圖15所示，在所述覆蓋層600上形成切割口，并通過(guò)所述切割口對(duì)相鄰的微機(jī)電傳感器進(jìn)行分離，其中，所述切割口至少貫穿所述覆蓋層和所述第二空腔，直至暴露出所述焊盤(pán)電極110的表面。進(jìn)一步地，如圖15所示所述切割還可以從所述基底100的底部開(kāi)始，直至暴露出所述第二空腔，使得所述微機(jī)電傳感器和與其相鄰的微機(jī)電傳感器分離。本發(fā)明通過(guò)在焊盤(pán)區(qū)上形成第二空腔，所述第二空腔完全暴露出所述焊盤(pán)電極， 在后續(xù)進(jìn)行微機(jī)電傳感器切割時(shí)候，只需要使得切割口貫穿所述覆蓋物及第二空腔即可進(jìn)行分離，不需要采用濕法刻蝕或者干法刻蝕去除位于所述焊盤(pán)區(qū)上的絕緣物質(zhì)，降低所述微機(jī)電傳感器的切割難度，且降低所述微機(jī)電傳感器的切割成本。本發(fā)明雖然以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，但其并不是用來(lái)限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動(dòng)和修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種微機(jī)電傳感器的形成方法，所述微機(jī)電傳感器包括微機(jī)電傳感區(qū)及與其相鄰的焊盤(pán)區(qū)，其特征在于，包括提供基底，所述基底上形成有若干數(shù)目的微機(jī)電傳感器區(qū)，及與每個(gè)微機(jī)電傳感器區(qū)相鄰的焊盤(pán)區(qū)，所述微機(jī)電傳感區(qū)表面形成有微機(jī)電傳感電極，所述焊盤(pán)區(qū)表面形成有焊盤(pán)電極；在所述基底上沉積介質(zhì)層，所述介質(zhì)層內(nèi)形成有第一空腔及第二空腔，所述第一空腔暴露出所述微機(jī)電傳感電極表面，所述第一空腔內(nèi)還形成有可動(dòng)部件，所述第二空腔暴露出所述焊盤(pán)電極表面；對(duì)相鄰的微機(jī)電傳感器進(jìn)行切割分離，所述切割口至少貫穿所述第二空腔，直至暴露所述焊盤(pán)電極，分離所述相鄰的微機(jī)電傳感器。
2.如權(quán)利要求1所述的微機(jī)電傳感器的形成方法，其特征在于，所述微機(jī)電傳感電極包括微機(jī)電傳感器的頂部電極和底部電極。
3.如權(quán)利要求1所述的微機(jī)電傳感器的形成方法，其特征在于，所述第一空腔包括第一凹槽和與第一凹槽貫穿的第三凹槽，所述第二空腔包括第二凹槽和與第二凹槽貫穿的第四凹槽。
4.如權(quán)利要求3所述的微機(jī)電傳感器的形成方法，其特征在于，所述介質(zhì)層包括依次位于基底上的第一介質(zhì)層、第二介質(zhì)層和第三介質(zhì)層。
5.如權(quán)利要求4所述的微機(jī)電傳感器的形成方法，其特征在于，所述第一凹槽和第二凹槽位于第一介質(zhì)層內(nèi)，所述第三凹槽和第四凹槽位于第二介質(zhì)層內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的微機(jī)電傳感器的形成方法，其特征在于，所述沉積介質(zhì)層包括在所述基底上形成第一層間介質(zhì)層，并在所述第一層間介質(zhì)層內(nèi)形成有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽暴露出所述底部電極，所述第二凹槽暴露出焊盤(pán)電極。
7.如權(quán)利要求6所述的微機(jī)電傳感器的形成方法，其特征在于，在所述第一凹槽和第二凹槽內(nèi)分別填充第一犧牲層和第二犧牲層。
8.如權(quán)利要求7所述的微機(jī)電傳感器的形成方法，其特征在于，還包括在所述第一層間介質(zhì)層內(nèi)形成第一導(dǎo)電插塞，所述第一導(dǎo)電插塞與所述頂部電極電連接。
9.如權(quán)利要求8所述的微機(jī)電傳感器的形成方法，其特征在于，還包括在所述第一層間介質(zhì)層上形成可動(dòng)部件，所述可動(dòng)部件通過(guò)第一導(dǎo)電插塞與頂部電極連接，所述可動(dòng)部件的一端覆蓋有第一犧牲層。
10.如權(quán)利要求9所述的微機(jī)電傳感器的形成方法，其特征在于，所述可動(dòng)部件的厚度范圍為0. 1 50微米，所述可動(dòng)部件的寬度范圍為10 1000微米。
11.如權(quán)利要求10所述的微機(jī)電傳感器的形成方法，其特征在于，在所述第一層間介質(zhì)層上形成第二層間介質(zhì)層，且所述第二層間介質(zhì)層覆蓋所述可動(dòng)部件。
12.如權(quán)利要求11所述的微機(jī)電傳感器的形成方法，其特征在于，在所述第二層間介質(zhì)層內(nèi)形成第三凹槽和第四凹槽，其中，所述第一凹槽和第三凹槽貫穿，所述第二凹槽和第四凹槽貫穿，且所述第三凹槽和第四凹槽分別對(duì)應(yīng)填充有第三犧牲層和第四犧牲層。
13.如權(quán)利要求12所述的微機(jī)電傳感器的形成方法，其特征在于，在所述第二層間介質(zhì)層上形成第三層間介質(zhì)層，并在所述第三層間介質(zhì)層內(nèi)形成第一開(kāi)口和第二開(kāi)口，所述第一開(kāi)口暴露出所述第三犧牲層，所述第二開(kāi)口暴露出所述第三犧牲層。
14.如權(quán)利要求13所述的微機(jī)電傳感器的形成方法，其特征在于，還包括通過(guò)第一開(kāi)口和第二開(kāi)口通入刻蝕氣體，去除所述第一犧牲層、第二犧牲層、第三犧牲層及第四犧牲層，去除犧牲層后，所述第一凹槽和第三凹槽構(gòu)成第一空腔，所述第二凹槽和第四凹槽構(gòu)成第二空腔。
15.如權(quán)利要求14所述的微機(jī)電傳感器的形成方法，其特征在于，還包括在所述第三層間介質(zhì)層上形成覆蓋物，并通過(guò)切割覆蓋物形成切割口，所述切割口至少貫穿覆蓋物和第二空腔，直至暴露所述焊盤(pán)電極，最后通過(guò)所述切割口分離相鄰的微機(jī)電傳感器。
16.如權(quán)利要求15所述的微機(jī)電傳感器的形成方法，其特征在于，所述第一犧牲層、第二犧牲層、第三犧牲層及第四犧牲層的材質(zhì)為非晶碳、光刻膠、聚酰亞胺、非晶硅和鉬中的一種。
17.如權(quán)利要求16所述的微機(jī)電傳感器的形成方法，其特征在于，所述第一犧牲層、 第二犧牲層、第三犧牲層及第四犧牲層利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝，反應(yīng)溫度為 350 450攝氏度。
18.如權(quán)利要求17所述的微機(jī)電傳感器的形成方法，其特征在于，所述第一犧牲層、第二犧牲層、第三犧牲層的去除方法為利用氧離子或氮離子的等離子體灰化去除。
19.如權(quán)利要求1至18任一項(xiàng)的所述微機(jī)電傳感器的形成方法，其特征在于，所述第一層間介質(zhì)層、第二層間介質(zhì)層、第三層間介質(zhì)層的材料為氧化硅、氮氧化硅、碳化硅、氮化硅或者其中的組合。
20.如權(quán)利要求1至18任一項(xiàng)的所述的微機(jī)電傳感器的形成方法，其特征在于，所述頂部電極、底部電極和焊盤(pán)電極材質(zhì)為金屬，厚度范圍為0. 05 10微米，所述金屬為銀、鋁、 銅、鈦、鉬金、金、鎳、鈷或者其中的組合。
21.如權(quán)利要求8或9所述的微機(jī)電傳感器的形成方法，其特征在于，所述第一導(dǎo)電插塞的材質(zhì)為金屬，所述金屬為鎢、金、銀、銅、鋁、鈦、鎳中的一種或多種。
全文摘要
本發(fā)明提供微機(jī)電傳感器的形成方法，包括提供基底，基底上形成有若干數(shù)目的微機(jī)電傳感器件區(qū)，及與每個(gè)微機(jī)電傳感器區(qū)相鄰的焊盤(pán)區(qū)，所述微機(jī)電傳感區(qū)表面形成微機(jī)電傳感電極，焊盤(pán)區(qū)表面形成有焊盤(pán)電極；在基底上沉積介質(zhì)層，所述介質(zhì)層內(nèi)形成有第一空腔及第二空腔，所述第一空腔暴露出所述微機(jī)電傳感電極表面，第一空腔內(nèi)還形成有可動(dòng)部件，第二空腔暴露出所述焊盤(pán)電極表面；對(duì)相鄰的微機(jī)電傳感器區(qū)進(jìn)行切割分離，所述切割口至少貫穿所述第二空腔，直至暴露所述焊盤(pán)電極，分離所述相鄰的微機(jī)電傳感器。本發(fā)明第二空腔暴露出焊盤(pán)電極，進(jìn)行微機(jī)電傳感器切割，只需切割口貫穿第二空腔即進(jìn)行分離，降低所述微機(jī)電傳感器的切割難度。
文檔編號(hào)B81C1/00GK102556943SQ20101061830
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者唐德明, 毛劍宏 申請(qǐng)人:上海麗恒光微電子科技有限公司