平坦的上表面。優(yōu)選地，平坦化后的上表面的平整度小于lOnm。
[0056] 參考圖5,對犧牲層104的上表面進(jìn)行刻蝕，W形成一個或多個凹坑A。凹坑A的 位置通?？蒞位于布線層103中的布線圖形的上方。此外，凹坑A通常無需貫穿整個犧牲 層 104。
[0057] 進(jìn)一步而言，可W采用常規(guī)半導(dǎo)體工藝中的光刻工藝，在犧牲層104的上表面形 成凹坑A的圖形窗口，然后通過干法刻蝕或濕法刻蝕等方法形成凹坑A。凹坑A的深度即為 后續(xù)形成的突點的高度，優(yōu)選地，凹坑A的深度為0. 55ym至0. 8ym。凹坑A的平面形狀和 尺寸可W根據(jù)實際需要進(jìn)行設(shè)定，例如正方形、長方形、圓形、楠圓形等。作為一個非限制性 的例子，凹坑A的平面形狀可W是4ym*4ym的正方形。
[0058] 參考圖6,對犧牲層104進(jìn)行刻蝕，W在其中形成通孔B，通孔B的底部露出布線圖 形。進(jìn)一步而言，可W采用常規(guī)半導(dǎo)體工藝中的光刻工藝，在犧牲層104上形成通孔B的窗 口，之后通過干法刻蝕或濕法刻蝕等方法形成通孔B。通孔B的深度使得通孔B底部暴露出 布線圖形。通孔B可W用作后續(xù)布線圖形與運動質(zhì)量塊相連接的連接孔。 陽059] 參考圖7,形成運動質(zhì)量塊層105,該運動質(zhì)量塊層105位于犧牲層104上并填充 凹坑AW及通孔B。該運動質(zhì)量塊層105的材料例如可W是多晶娃或滲雜的多晶娃，但并不 限于此。 W60] 進(jìn)一步而言，可W使用低壓化學(xué)氣相淀積（LPVCD)的方法，在犧牲層104上淀積滲 雜的多晶娃，用作種子多晶層。淀積時的溫度可W是570°C至630°C，淀積形成的種子多晶 層的厚度可W是0. 6ym至1. 0ym。然后，可W通過常規(guī)半導(dǎo)體工藝中的外延工藝，使得種 子多晶層生長至預(yù)設(shè)的厚度，例如15Jim~25Ji m，從而形成運動質(zhì)量塊層105。在運動質(zhì) 量塊層105的底部，運動質(zhì)量塊層105還填充凹坑A和通孔B。其中，填充在凹坑A的部分 形成后續(xù)的突點，可W防止粘連；填充在通孔B的部分使得布線埋層103中的布線圖形與運 動質(zhì)量塊層105連接。
[0061] 在形成運動質(zhì)量塊層105之后，可W對其上表面進(jìn)行平坦化。例如，可W通過化學(xué) 機械拋光（CMP)的方法進(jìn)行平坦化。
[0062] 參考圖8,在運動質(zhì)量塊層105上形成金屬層106,并圖形化W形成引線和/或鍵 合區(qū)。進(jìn)一步而言，可W采用常規(guī)半導(dǎo)體工藝中的瓣射或蒸發(fā)工藝，在運動質(zhì)量塊層105上 沉積金屬層106,其厚度可W是Iym~2ym，其材料可W是純侶（Al)、侶娃（A^Si1%)或 者Ti+TiN+A^Si。之后，對金屬層106進(jìn)行圖形化，從而一個或多個引線或者鍵合區(qū)。其 中，該鍵合區(qū)用于后續(xù)與封帽娃片共晶鍵合。
[0063] 參考圖9,對運動質(zhì)量塊層105進(jìn)行圖形化W形成運動質(zhì)量塊，并在運動質(zhì)量塊 層中形成深槽，該深槽的底部露出犧牲層。進(jìn)一步而言，可W通過常規(guī)半導(dǎo)體工藝方法，對 運動質(zhì)量塊層105進(jìn)行圖形化，W形成運動質(zhì)量塊的圖形，例如慣性傳感器中的運動質(zhì)量 塊的圖形。然后進(jìn)行深槽刻蝕，例如可W采用?？诘亩嗑畈劭涛g機，一般可W選用美國 Alcatel公司的AMS200深槽刻蝕機等刻蝕設(shè)備，利用常規(guī)的Bosch工藝，在運動質(zhì)量塊層 105中刻蝕形成直至犧牲層104的深槽。 陽064] 參考圖10,通過運動質(zhì)量塊層105中的深槽對犧牲層104進(jìn)行腐蝕，W在運動質(zhì)量 塊下方的犧牲層中形成空腔。進(jìn)一步而言，對于氧化娃材質(zhì)的犧牲層104,可W采用HF酸氣 相熏蒸的方式，將運動質(zhì)量塊層105和布線埋層103之間的犧牲層104的一部分腐蝕移除， 使得運動質(zhì)量塊被釋放，得到可運動的運動質(zhì)量塊。釋放后的運動質(zhì)量塊在運動時，至少部 分會進(jìn)入犧牲層104中的空腔。
[0065] 在犧牲層104被部分移除后，位于凹坑內(nèi)的運動質(zhì)量塊層105暴露出來，形成了突 點105a。該突點105a可W減小運動質(zhì)量塊與布線圖形之間的接觸面積或者與隔離層102 之間的接觸面積，如此，即使發(fā)生接觸，由于彈性恢復(fù)力遠(yuǎn)大于突點105a的表面吸附力，因 此并不會發(fā)生粘連。
[0066] 至此，本實施例形成的MEMS器件如圖10所示，包括：半導(dǎo)體襯底101 ;隔離層102， 位于半導(dǎo)體襯底101上；布線埋層103,位于隔離層102上，布線埋層103被圖形化為一個 或多個布線圖形；犧牲層104,位于隔離層102上，犧牲層104中具有空腔，布線圖形中的至 少一部分位于該空腔內(nèi)；運動質(zhì)量塊層105,其至少一部分由犧牲層104支撐，運動質(zhì)量塊 層105包括位于空腔上方的運動質(zhì)量塊，該運動質(zhì)量塊朝向空腔一側(cè)的表面上具有向空腔 方向突出的突點105a;金屬層106,位于運動質(zhì)量塊層105上，金屬層106包括引線和/或 鍵合區(qū)。
[0067] 圖10所示的結(jié)構(gòu)形成了器件娃片的至少一部分，之后，可W將該器件娃片與封帽 娃片鍵合，例如，可W通過金屬層106中的鍵合區(qū)與封帽娃片鍵合。
[0068] 由上，本實施例的技術(shù)方案在運動質(zhì)量塊層105的平坦下表面形成了防止粘連的 突點105a，工藝簡單，而且運動質(zhì)量塊層105的膜層均勻，參數(shù)一致性好，器件的可靠性高。 本實施例的技術(shù)方案可W和CMOS生產(chǎn)工藝兼容，可W滿足低成本和大規(guī)模生產(chǎn)的要求。
[0069] 應(yīng)該理解到的是上述實施例只是對本發(fā)明的說明，而不是對本發(fā)明的限制，任何 不超出本發(fā)明實質(zhì)精神范圍內(nèi)的發(fā)明創(chuàng)造，包括但不限于對局部構(gòu)造的變更、對元器件的 類型或型號的替換，W及其他非實質(zhì)性的替換或修改，均落入本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種MEMS器件，其特征在于，包括： 基底； 布線埋層，位于所述基底上，所述布線埋層圖形化為一個或多個布線圖形； 犧牲層，位于所述基底上，所述犧牲層中具有空腔，所述布線圖形的至少一部分位于所 述空腔內(nèi)； 運動質(zhì)量塊層，所述運動質(zhì)量塊層的至少一部分由所述犧牲層支撐，所述運動質(zhì)量塊 層包括位于所述空腔上方的運動質(zhì)量塊，所述運動質(zhì)量塊朝向所述空腔的表面具有向所述 空腔突出的突點。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS器件，其特征在于，所述犧牲層的材料為氧化材料。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的MEMS器件，其特征在于，所述犧牲層的材料為氧化硅。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS器件，其特征在于，所述基底包括半導(dǎo)體襯底和位于所 述半導(dǎo)體襯底上的隔離層，所述布線埋層和犧牲層位于所述隔離層上。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS器件，其特征在于，所述突點自所述運動質(zhì)量塊朝向所 述空腔的表面突出的高度為〇. 5ym至0. 8ym。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS器件，其特征在于，還包括：金屬層，位于所述運動質(zhì)量 塊層上，所述金屬層包括引線和/或用于與封帽硅片鍵合的鍵合區(qū)。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS器件，其特征在于，所述犧牲層中具有通孔，所述運動質(zhì) 量塊層經(jīng)由所述通孔與所述布線圖形連接。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS器件，其特征在于，所述布線埋層和/或運動質(zhì)量塊層 的材料為多晶硅。9. 一種MEMS器件的制造方法，其特征在于，包括： 提供基底； 在所述基底上形成布線埋層并圖形化，以形成一個或多個布線圖形； 形成覆蓋所述布線埋層的犧牲層； 對所述犧牲層的上表面進(jìn)行刻蝕以形成凹坑； 在所述犧牲層的上表面形成運動質(zhì)量塊層，所述運動質(zhì)量塊層填充所述凹坑； 對所述運動質(zhì)量塊層進(jìn)行圖形化以形成運動質(zhì)量塊，并在所述運動質(zhì)量塊層中形成深 槽，所述深槽底部露出所述犧牲層； 通過所述深槽對所述犧牲層進(jìn)行腐蝕以在所述運動質(zhì)量塊下方的犧牲層中形成空腔， 填充在所述凹坑中的運動質(zhì)量塊層向所述空腔突出。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造方法，其特征在于，所述犧牲層的材料為氧化材料。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造方法，其特征在于，所述犧牲層的材料為氧化硅。12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造方法，其特征在于，采用HF酸熏蒸的方式對所述犧牲 層進(jìn)行腐蝕。13. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造方法，其特征在于，提供基底包括： 提供半導(dǎo)體襯底； 在所述半導(dǎo)體襯底上形成隔離層，所述布線埋層和犧牲層位于所述隔離層上。14. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造方法，其特征在于，所述凹坑的深度為0.5ym至 0? 8 y m〇15. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造方法，其特征在于，在對所述運動質(zhì)量塊層進(jìn)行圖形化 之前還包括： 在所述運動質(zhì)量塊層上形成金屬層，并對所述金屬層進(jìn)行圖形化以形成引線和/或用 于與封帽硅片鍵合的鍵合區(qū)。16. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造方法，其特征在于，在形成所述運動質(zhì)量塊層之前還包 括：在所述犧牲層中形成通孔，所述運動質(zhì)量塊層經(jīng)由所述通孔與所述布線圖形連接。17. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造方法，其特征在于，所述布線埋層和/或運動質(zhì)量塊層 的材料為多晶硅。18. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造方法，其特征在于，形成所述凹坑之前還包括：對所述 犧牲層的上表面進(jìn)行平坦化。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種MEMS器件及其制造方法，該器件包括：基底；布線埋層，位于所述基底上，所述布線埋層圖形化為一個或多個布線圖形；犧牲層，位于所述基底上，所述犧牲層中具有空腔，所述布線圖形的至少一部分位于所述空腔內(nèi)；運動質(zhì)量塊層，所述運動質(zhì)量塊層的至少一部分由所述犧牲層支撐，所述運動質(zhì)量塊層包括位于所述空腔上方的運動質(zhì)量塊，所述運動質(zhì)量塊朝向所述空腔的表面具有向所述空腔突出的突點。本發(fā)明能夠減小了運動質(zhì)量塊與布線圖形、基底之間的接觸面積，可以有效減少或防止粘連。
【IPC分類】B81B7/02, B81C1/00
【公開號】CN105197871
【申請?zhí)枴緾N201510703771
【發(fā)明人】聞永祥, 陳向東, 劉琛, 季鋒
【申請人】杭州士蘭微電子股份有限公司, 杭州士蘭集成電路有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年10月26日