一種mems懸臂梁結(jié)構(gòu)及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)及其制備方法，包括步驟：1)提供基底，刻蝕所述基底的一端形成若干個(gè)第一溝槽，在所述溝槽中填充介質(zhì)材料；2)在所述基底表面沉積犧牲層，刻蝕所述犧牲層和基底的另一端，形成接觸孔；3)在所述接觸孔的側(cè)壁上生長隔離層；4)在所述接觸孔中填充導(dǎo)電材料，刻蝕形成若干個(gè)第二溝槽，在所述第二溝槽中填充懸臂梁材料直至覆蓋導(dǎo)電材料及犧牲層表面；5)去除犧牲層，形成懸臂梁結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)，一方面在基底中增加第一溝槽并填充介質(zhì)材料，可以減小懸臂梁與基底之間的接觸面積，減少靜電引力，從而防止懸臂梁自由端發(fā)生粘附；另一方面，懸臂梁的根部連接端采用嵌入式的成型結(jié)構(gòu)，可以改善根部彎曲轉(zhuǎn)矩，降低斷裂風(fēng)險(xiǎn)。
【專利說明】
一種MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]MEMS (微電子機(jī)械系統(tǒng))技術(shù)是近年來快速發(fā)展的一項(xiàng)高新技術(shù)，它采用先進(jìn)的半導(dǎo)體制造工藝，可實(shí)現(xiàn)MEMS器件的批量制造，與對應(yīng)的傳統(tǒng)器件相比，MEMS器件在體積、功耗、重量及價(jià)格方面有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。
[0003]在MEMS微機(jī)械結(jié)構(gòu)中，懸臂梁結(jié)構(gòu)是應(yīng)用相當(dāng)廣泛的一種結(jié)構(gòu)，依靠懸臂梁上下振動，導(dǎo)致空間電荷的變化，從而引起信號的變化，達(dá)到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的，所以對于材料的應(yīng)力系統(tǒng)和彈性系數(shù)就變得格外敏感和重要。
[0004]如圖1和圖2所示為現(xiàn)有技術(shù)中制作懸臂梁結(jié)構(gòu)的流程結(jié)構(gòu)圖，先采用淀積工藝在基底1lA上制作犧牲層105A，然后再在犧牲層105A上采用同樣的淀積工藝制作懸臂梁112A，最后將懸臂梁112A下方的犧牲層105A去除，即形成可動的微結(jié)構(gòu)。如圖2，該微結(jié)構(gòu)包括基底1lA和懸臂梁112A，所述懸臂梁112A —端固定于所述基底1lA表面，另一端為自由移動立而。
[0005]這種懸臂梁結(jié)構(gòu)存在兩個(gè)問題:根部斷裂和自由移動端粘附基層材料。
[0006]懸臂梁長度要遠(yuǎn)大于梁的高和寬，若增加質(zhì)量塊，會導(dǎo)致懸臂梁擾度增大，懸臂梁根部易斷裂。此外由于微結(jié)構(gòu)常采用單晶硅、多晶硅、鍺硅等脆性材料制成，在沖擊或震動載荷作用下，當(dāng)應(yīng)力超過材料的強(qiáng)度極限時(shí)，也易發(fā)生斷裂失效。并且還可以看到現(xiàn)有的這種制備方法采用的是一體式制作，通過去除犧牲層來釋放結(jié)構(gòu)，但是這種一體式使得懸臂梁的根部容易發(fā)生斷裂，因?yàn)殚L度較長的微懸臂梁結(jié)構(gòu)在受到振動沖擊載荷更容易引起共振而導(dǎo)致梁的應(yīng)力水平和位移變化較大，特別是在簡諧振動載荷作用下，傾斜懸臂梁末端響應(yīng)與激勵(lì)的強(qiáng)度和頻率有關(guān)，振動強(qiáng)度越大，梁的位移越大，使得懸臂梁根部彎曲轉(zhuǎn)矩增大，斷裂的風(fēng)險(xiǎn)也更大。
[0007]去除犧牲層時(shí)，清洗液的表面張力會產(chǎn)生懸臂梁結(jié)構(gòu)的粘附問題。由于微機(jī)械的幾何尺寸的微小化表面積與體積之比相對增強(qiáng)，表面張力對于結(jié)構(gòu)的影響也顯著增強(qiáng)，只要發(fā)生與犧牲層釋放的過程中，由于表面上附著的分子不平衡而形成的一種液體特征，其結(jié)果是液體平面趨于收縮，清洗液的表面張力夠大導(dǎo)致微懸臂梁結(jié)構(gòu)被拖動產(chǎn)生變形，造成微懸臂梁結(jié)構(gòu)與基底相接觸。另一方面，懸臂梁結(jié)構(gòu)器件在制作過程中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)內(nèi)部殘余應(yīng)力，在一定的溫度和濕度環(huán)境下也會造成粘附現(xiàn)象的發(fā)生。
[0008]因此，提供一種兼具防斷裂和粘附的新型懸臂梁結(jié)構(gòu)及其制備方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)及其制備方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中懸臂梁結(jié)構(gòu)易發(fā)生斷裂和粘附的問題。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)的制備方法，所述制備方法至少包括步驟:
[0011]I)提供基底，刻蝕所述基底的一端形成若干個(gè)第一溝槽，在所述溝槽中填充第一介質(zhì)材料；
[0012]2)在所述基底表面沉積犧牲層，刻蝕所述犧牲層和基底的另一端，形成接觸孔；
[0013]3)在所述接觸孔的側(cè)壁上生長隔離層；
[0014]4)在所述接觸孔中填充導(dǎo)電材料，刻蝕所述導(dǎo)電材料形成若干個(gè)第二溝槽，在所述第二溝槽中填充懸臂梁材料直至懸臂梁材料覆蓋導(dǎo)電材料及犧牲層表面；
[0015]5)去除犧牲層，形成懸臂梁結(jié)構(gòu)。
[0016]作為本發(fā)明MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)的制備方法的一種優(yōu)化的方案，所述步驟I)中形成介質(zhì)材料的過程為:采用物理氣相沉積或化學(xué)氣相沉積在溝槽中及基底的表面生長介質(zhì)材料，之后研磨掉基底表面的介質(zhì)材料，所述介質(zhì)材料為二氧化硅。
[0017]作為本發(fā)明MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)的制備方法的一種優(yōu)化的方案，所述步驟2)中的犧牲層為鍺，該步驟中采用干法刻蝕方式刻蝕所述犧牲層和基底的一端形成接觸孔。
[0018]作為本發(fā)明MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)的制備方法的一種優(yōu)化的方案，所述步驟3)中的隔離層為二氧化硅。
[0019]作為本發(fā)明MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)的制備方法的一種優(yōu)化的方案，所述步驟4)中填充在接觸孔中的導(dǎo)電材料為鍺硅。
[0020]作為本發(fā)明MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)的制備方法的一種優(yōu)化的方案，所述步驟4)中采用干法刻蝕方式形成第二溝槽，所述懸臂梁材料為單晶硅、多晶硅或者鍺硅。
[0021]作為本發(fā)明MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)的制備方法的一種優(yōu)化的方案，所述步驟5)中采用濕法刻蝕的方式去除所述犧牲層。
[0022]本發(fā)明還提供一種MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)，所述MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)至少包括:
[0023]基底，所述基底的一端形成若干個(gè)第一溝槽，另一端形成接觸孔；
[0024]介質(zhì)材料，填充在所述第一溝槽中；
[0025]導(dǎo)電材料，填充在所述接觸孔中，所述導(dǎo)電材料表面高于所述基底表面且通過隔離層與基底隔離開；
[0026]第二溝槽，形成于所述導(dǎo)電材料中；
[0027]懸臂梁材料，以空氣為間隙形成于所述基底的上方，所述懸臂梁包括自由移動端和連接端，所述自由移動端下方正對于所述介質(zhì)材料，所述連接端填充于所述第二溝槽中。
[0028]作為本發(fā)明MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)化的方案，所述第一溝槽為3?5個(gè)，溝槽的深度范圍為2?4 μπι。
[0029]作為本發(fā)明MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)化的方案，所述懸臂梁材料懸空在所述基底上方大于3 μ??的距離。
[0030]作為本發(fā)明MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)化的方案，所述第二溝槽的深度為8?12 μ mD
[0031]如上所述，本發(fā)明的MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)及其制備方法，包括步驟:1)提供基底，刻蝕所述基底的一端形成若干個(gè)第一溝槽，在所述溝槽中填充介質(zhì)材料；2)在所述基底表面沉積犧牲層，刻蝕所述犧牲層和基底的另一端，形成接觸孔；3)在所述接觸孔的側(cè)壁上生長隔離層；4)在所述接觸孔中填充導(dǎo)電材料，刻蝕所述導(dǎo)電材料形成若干個(gè)第二溝槽，在所述第二溝槽中填充懸臂梁材料直至懸臂梁材料覆蓋導(dǎo)電材料及犧牲層表面；5)去除犧牲層，形成懸臂梁結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)，一方面在基底中增加了第一溝槽并填充介質(zhì)材料，可以減小懸臂梁與基底之間的接觸面積，減少靜電引力，從而防止懸臂梁自由端的發(fā)生粘附；另一方面，懸臂梁的根部連接端采用嵌入式的成型結(jié)構(gòu)，可以改善根部彎曲轉(zhuǎn)矩，降低斷裂風(fēng)險(xiǎn)。
【附圖說明】
[0032]圖1?圖2為現(xiàn)有技術(shù)的制備MEMS懸臂梁的結(jié)構(gòu)流程示意圖。
[0033]圖3為本發(fā)明MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)的制備流程示意圖。
[0034]圖4?圖8為本發(fā)明MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)制備方法步驟I)呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖9?圖12為本發(fā)明MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)制備方法步驟2)呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖13?圖14為本發(fā)明MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)制備方法步驟3)呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖15?圖19為本發(fā)明MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)制備方法步驟4)呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖20為本發(fā)明MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)制備方法步驟5)呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]元件標(biāo)號說明
[0040]101, 1lA 基底
[0041]102, 106, 110 光刻膠
[0042]103第一溝槽
[0043]104介質(zhì)材料
[0044]105, 105A 犧牲層
[0045]107接觸孔
[0046]108隔離層
[0047]109導(dǎo)電材料
[0048]111第二溝槽
[0049]112, 112A 懸臂梁材料
【具體實(shí)施方式】
[0050]以下通過特定的具體實(shí)例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的【具體實(shí)施方式】加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
[0051]請參閱附圖。需要說明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0052]本發(fā)明提供一種MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)的制備方法，如圖3所示，所述方法至少包括步驟:
[0053]SI，提供基底，刻蝕所述基底的一端形成若干個(gè)第一溝槽，在所述溝槽中填充介質(zhì)材料；
[0054]S2，在所述基底表面沉積犧牲層，刻蝕所述犧牲層和基底的另一端，形成接觸孔；
[0055]S3，在所述接觸孔的側(cè)壁上生長隔離層；
[0056]S4，在所述接觸孔中填充導(dǎo)電材料，刻蝕所述導(dǎo)電材料形成若干個(gè)第二溝槽，在所述第二溝槽中填充懸臂梁材料直至懸臂梁材料覆蓋導(dǎo)電材料及犧牲層表面；
[0057]S5，去除犧牲層，形成懸臂梁結(jié)構(gòu)。
[0058]下面結(jié)合具體附圖對本發(fā)明的MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)的制備方法做詳細(xì)的介紹。
[0059]首先執(zhí)行步驟SI，請參閱附圖4?圖8，提供基底101，刻蝕所述基底101的一端形成若干個(gè)第一溝槽103，在所述溝槽103中填充介質(zhì)材料104。
[0060]所述基底101可以是硅襯底或者SiGe，也可以是其他類型的襯底，比如，絕緣體上硅(SOI)等。本實(shí)施例中，所述基底101為硅襯底。
[0061]可以采用干法刻蝕工藝刻蝕所述基底101形成第一溝槽103，如圖5所示，在所述基底101表面旋涂光刻膠102，并經(jīng)過曝光、顯影等光刻工藝圖案化所述光刻膠102。如圖6所示，利用圖案化的光刻膠102刻蝕所述基底101，除去剩余的光刻膠后102形成第一溝槽
103。該第一溝槽103形成在所述基底101的一端，與后續(xù)懸臂梁的自由端相對應(yīng)。所述第一溝槽101的數(shù)量以及溝槽之間距離由懸臂梁的長度決定，懸臂梁越長，溝槽制作的越疏散，懸臂梁越短，溝槽制作的越密集。優(yōu)選地，在基底上形成3?5個(gè)第一溝槽103，第一溝槽103的深度控制在2?4μπι范圍內(nèi)。
[0062]可以采用物理采用物理氣相沉積或化學(xué)氣相沉積在第一溝槽103填充介質(zhì)材料
104。該過程為:如圖7所示，生長的介質(zhì)材料覆蓋第一溝槽103及基底101表面，之后研磨掉基底101表面的介質(zhì)材料104，形成如圖8所示的結(jié)構(gòu)。所述介質(zhì)材料104為二氧化娃，當(dāng)然也可以是其他合適的介質(zhì)材料，例如氮化硅等。
[0063]然后執(zhí)行步驟S2，請參閱附圖9?圖12，在所述基底101表面沉積犧牲層105，刻蝕所述犧牲層105和基底101的另一端，形成接觸孔107。
[0064]可以采用低壓化學(xué)氣相沉積、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積等工藝在所述基底101表面形成犧牲層105。所述犧牲層105可以為任何能去除的材料，且在去除時(shí)不損傷其他結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中，所述犧牲層105暫選為鍺材料。
[0065]形成接觸孔107的具體過程為:在所述犧牲層105表面旋涂光刻膠106，并經(jīng)過曝光、顯影等光刻工藝圖案化所述光刻膠106，獲得如圖10所示的結(jié)構(gòu)。再如圖11所示，利用圖案化的光刻膠106刻蝕所述犧牲層105和基底101，除去剩余的光刻膠106后形成如圖12所示的接觸孔107。需要說明的是，所述接觸孔107穿透所述基底101，以保證后續(xù)沉積在接觸孔107中導(dǎo)電材料可以和基底101下的金屬線(未予以圖示)電連。
[0066]接著執(zhí)行步驟S3，請參閱附圖14，在所述接觸孔107的側(cè)壁上生長隔離層108。
[0067]具體地，可以采用化學(xué)氣相沉積工藝在所述接觸孔107的側(cè)壁上生長隔離層108，如圖13所示，生長過程中，接觸孔107底部以及犧牲層105表面也會被沉積上一層隔離層108，利用干法刻蝕去除接觸孔107的底部以及犧牲層105表面多余的隔離層108，獲得如圖14所示的結(jié)構(gòu)。利用接觸孔107側(cè)壁上生長的隔離層108，可以防止懸臂梁短路。
[0068]接著執(zhí)行步驟S4，請參閱附圖15?圖19，在所述接觸孔107中填充導(dǎo)電材料109，刻蝕所述導(dǎo)電材料109形成若干個(gè)第二溝槽111，在所述第二溝槽111中填充懸臂梁材料112直至懸臂梁材料112覆蓋導(dǎo)電材料109及犧牲層105表面。
[0069]如圖15所示，采用常規(guī)的化學(xué)氣相沉積工藝在接觸孔107中填充導(dǎo)電材料109，沉積過程中，犧牲層105的表面也會沉積上一層導(dǎo)電材料109，之后如圖16所示，利用干法刻蝕將犧牲層105表面的導(dǎo)電材料109去除，并使接觸孔107中的導(dǎo)電材料109表面與犧牲層105表面齊平。
[0070]作為示例，所述導(dǎo)電材料109為鍺硅或者多晶硅，當(dāng)然，也可以是其他合適的導(dǎo)電材料。本實(shí)施例中，所述導(dǎo)電材料109為鍺硅。
[0071]在導(dǎo)電材料中形成第二溝槽的過程為:在所述導(dǎo)電材料109和犧牲層105表面旋涂光刻膠110，并經(jīng)過曝光、顯影等光刻工藝圖案化所述光刻膠110，獲得如圖17所示的結(jié)構(gòu)。再如圖18所示，利用圖案化的光刻膠110刻蝕所述導(dǎo)電材料109，除去剩余的光刻膠后110形成第二溝槽111。
[0072]再請參閱附圖19，再利用化學(xué)氣相沉積工藝在所述第二溝槽111中沉積形成懸臂梁材料112直至懸臂梁材料112覆蓋導(dǎo)電材料109及犧牲層105表面。
[0073]作為示例，所述懸臂梁材料112可以是單晶硅、多晶硅或者鍺硅。本實(shí)施例中，所述懸臂梁材料112為鍺硅。
[0074]最后執(zhí)行步驟S5，如圖20所示，去除犧牲層105，形成懸臂梁結(jié)構(gòu)。
[0075]可以采用濕法刻蝕的方式去除所述犧牲層105。去除犧牲層105后，懸臂梁材料112懸空，其一端可自由移動，下方正對于基底101上第一溝槽103中的介質(zhì)材料104，防止本該懸空的懸臂梁與下方基底101粘附；其另一端結(jié)合于導(dǎo)電材料109中，形成嵌入式結(jié)構(gòu)，避免現(xiàn)有技術(shù)中的一體式結(jié)構(gòu)帶來的根部斷裂的問題。
[0076]對應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)，由上述制備方法所制備，如圖20所示，所述懸臂梁結(jié)構(gòu)至少包括:
[0077]基底101，所述基底101的一端形成若干個(gè)第一溝槽103，另一端形成接觸孔107 ;
[0078]介質(zhì)材料104，填充在所述第一溝槽103中；
[0079]導(dǎo)電材料109，填充在所述接觸孔107中，所述導(dǎo)電材料109表面高于所述基底101表面且通過隔離層108與基底101隔離開；
[0080]第二溝槽111，形成于所述導(dǎo)電材料109中；
[0081]懸臂梁材料112，以空氣為間隙形成于所述基底101的上方，所述懸臂梁材料112包括自由移動端和連接端，所述自由移動端下方正對于所述介質(zhì)材料104，所述連接端填充于所述第二溝槽111中。
[0082]作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述第一溝槽103設(shè)有3?5個(gè)，第一溝槽103的深度范圍為2?4 μπι。
[0083]作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述懸臂梁材料112懸空在所述基底101上方大于3 μπι的距離，即空氣間隙的厚度大于3 μπι。
[0084]作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述第二溝槽111的深度為8?12 μπι。
[0085]綜上所述，本發(fā)明提供一種MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)及其制備方法，包括步驟:1)提供基底，刻蝕所述基底的一端形成若干個(gè)第一溝槽，在所述溝槽中填充介質(zhì)材料；2)在所述基底表面沉積犧牲層，刻蝕所述犧牲層和基底的另一端，形成接觸孔；3)在所述接觸孔的側(cè)壁上生長隔離層；4)在所述接觸孔中填充導(dǎo)電材料，刻蝕所述導(dǎo)電材料形成若干個(gè)第二溝槽，在所述第二溝槽中填充懸臂梁材料直至懸臂梁材料覆蓋導(dǎo)電材料及犧牲層表面；5)去除犧牲層，形成懸臂梁結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)，一方面在基底中增加第一溝槽并填充介質(zhì)材料，可以減小懸臂梁與基底之間的接觸面積，減少靜電引力，從而防止懸臂梁自由端的發(fā)生粘附；另一方面，懸臂梁的根部連接端采用嵌入式的成型結(jié)構(gòu)，可以改善根部彎曲轉(zhuǎn)矩，降低斷裂風(fēng)險(xiǎn)。
[0086]所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0087]上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述制備方法至少包括步驟: 1)提供基底，刻蝕所述基底的一端形成若干個(gè)第一溝槽，在所述溝槽中填充介質(zhì)材料； 2)在所述基底表面沉積犧牲層，刻蝕所述犧牲層和基底的另一端，形成接觸孔； 3)在所述接觸孔的側(cè)壁上生長隔離層； 4)在所述接觸孔中填充導(dǎo)電材料，刻蝕所述導(dǎo)電材料形成若干個(gè)第二溝槽，在所述第二溝槽中填充懸臂梁材料直至懸臂梁材料覆蓋導(dǎo)電材料及犧牲層表面； 5)去除犧牲層，形成懸臂梁結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于:所述步驟I)中形成介質(zhì)材料的過程為:采用物理氣相沉積或化學(xué)氣相沉積在溝槽中及基底的表面生長介質(zhì)材料，之后研磨掉基底表面的介質(zhì)材料，所述介質(zhì)材料為二氧化硅。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于:所述步驟2)中的犧牲層為鍺，該步驟中采用干法刻蝕方式刻蝕所述犧牲層和基底的一端形成接觸孔。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于:所述步驟3)中的隔離層為二氧化硅。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于:所述步驟4)中填充在接觸孔中的導(dǎo)電材料為鍺硅。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于:所述步驟4)中采用干法刻蝕方式形成第二溝槽，所述懸臂梁材料為單晶硅、多晶硅或者鍺硅。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于:所述步驟5)中采用濕法刻蝕的方式去除所述犧牲層。8.一種利用權(quán)利要求1所述的方法制備的MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)至少包括: 基底，所述基底的一端形成若干個(gè)第一溝槽，另一端形成接觸孔； 介質(zhì)材料，填充在所述第一溝槽中； 導(dǎo)電材料，填充在所述接觸孔中，所述導(dǎo)電材料表面高于所述基底表面且通過隔離層與基底隔咼開； 第二溝槽，形成于所述導(dǎo)電材料中； 懸臂梁材料，以空氣為間隙形成于所述基底的上方，所述懸臂梁包括自由移動端和連接端，所述自由移動端下方正對于所述介質(zhì)材料，所述連接端填充于所述第二溝槽中。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第一溝槽為3?5個(gè)，第一溝槽的深度范圍為2?4 μπι。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述懸臂梁材料懸空在所述基底上方大于3 μπι的距離。11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的MEMS懸臂梁結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第二溝槽的深度為8?.12 μ mD
【文檔編號】B81B3/00GK105836697SQ201510016386
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年1月13日
【發(fā)明人】阮炯明, 張冬平, 郭亮良
【申請人】中芯國際集成電路制造(上海)有限公司