[發明專利]MEMS器件及其制作方法

有效

• 申請號: 201110034096.X
• 申請日: 2011-01-31
• 公開（公告）號: CN102616727A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 陳曉軍;吳秉寰;黃河
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: B81B3/00
• 分類號: B81B3/00;B81C1/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別涉及MEMS器件及其制作方法。

背景技術

MEMS(Microelectromechanical?System，微機電系統)技術是指對微米/納米(micro/nanotechnology)材料進行設計、加工、制造、測量和控制的技術。MEMS是由機械構件、光學系統、驅動部件、電控系統集成為一個整體單元的微型系統。MEMS技術應用在位置傳感器、旋轉裝置或者慣性傳感器中，例如加速度傳感器、陀螺儀和聲音傳感器。

利用MEMS技術制作的MEMS器件中通常具有空腔和位于空腔內的能夠與所述空腔進行相對運動的MEMS活動電極。在MEMS器件的制作過程中最為關鍵的兩個步驟就是制作空腔和將空腔封閉。

具體地，請參考圖1～圖3所示的現有的MEMS器件的制作方法剖面結構示意圖。所述制作方法包括：

首先，參考圖1，提供半導體襯底100，所述半導體襯底100內形成有驅動電路，所述驅動電路用于驅動后續形成的MEMS活動電極。

然后，繼續參考圖1，在所述半導體襯底100上形成犧牲層103，在所述犧牲層103內形成MEMS活動電極102和導電插塞101，所述導電插塞101與半導體襯底100內的驅動電路電連接，且所述導電插塞101與所述MEMS活動電極102電連接。

然后，在所述半導體襯底100上形成覆蓋所述犧牲層101的層間介質層104，且所述層間介質層104將所述犧牲層101的兩側包圍。

接著，請參考圖2，刻蝕所述層間介質層104，在所述層間介質層104內形成露出所述犧牲層103的開口，所述開口用于在后續的工藝步驟中去除所述犧牲層103。

接著，請參考圖3，進行灰化工藝，利用所述開口將所述犧牲層103去除，從而在所述層間介質層104內形成空腔，所述MEMS活動電極102懸置于所述空腔內，且所述MEMS活動電極102能夠與所述空腔進行相對運動。

最后，進行沉積工藝，在所述開口內和層間介質層104上形成絕緣層105，所述絕緣層105至少將所述開口填滿，以將所述空腔封閉。

在申請號為US20070876107的美國專利申請中還可以發現更多關于現有的MEMS器件的信息。

在實際中，發現利用現有方法制作的MEMS器件無法正常工作，器件的可靠性不高。

發明內容

本發明解決的問題是提供了一種MEMS器件及其制作方法，獲得的MEMS器件能夠正常工作，提高了MEMS器件的可靠性。

為解決上述問題，本發明提供一種MEMS器件的制作方法，包括：

半導體襯底；

第一層間介質層，位于所述半導體襯底上；

空腔，位于所述第一層間介質層內；

開口組合，位于所述空腔上方的第一層間介質層內，所述開口組合與所述空腔連通，所述開口組合包括第一開口和第二開口，所述第一開口比所述第二開口靠近所述半導體襯底，所述第一開口的側壁與所述第二開口的側壁不對齊，且所述第一開口和第二開口之間形成突臺，所述突臺被所述第二開口暴露出；

MEMS活動電極，懸置于所述空腔內，所述MEMS活動電極能夠與所述空腔進行相對運動；

第二層間介質層，位于所述第一層間介質層上；

第三開口，位于所述第二層間介質層內，所述第三開口與所述開口組合相連通，且所述第三開口的位置不超過所述突臺的位置；

第三層間介質層，至少將所述第三開口填滿，將所述空腔和開口組合密封。

可選地，所述開口組合的數目為至少兩個，每一開口組合的第一開口的尺寸與其他開口組合的第一開口的尺寸不同，每一開口組合的第二開口組合的尺寸與其他開口組合的第二開口的尺寸不同，且每一開口組合具有與其尺寸對應的第三開口。

可選地，所述開口組合為T型或L型。

可選地，所述第三層間介質層將所述第三開口填滿且所述第三層間介質層覆蓋所述第二層間介質層，所述MEMS器件還包括：

屏蔽金屬層，位于所述第三層間介質層上。

可選地，所述屏蔽金屬層的材質為金屬，其厚度范圍為0.05～5微米。

相應地，本發明還提供一種MEMS器件的制作方法，包括：

提供半導體襯底；

在所述半導體襯底上形成層間介質層；

在所述層間介質層內形成空腔；