[發(fā)明專利]一種MEMS器件及其制備方法、電子裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410160674.8
• 申請(qǐng)日: 2014-04-21
• 公開（公告）號(hào): CN105084294A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江盧山;陳曉軍;劉煊杰;郭亮良;馬軍德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號(hào): B81B7/02
• 分類號(hào): B81B7/02;B81C1/00
• 代理公司: 北京市磐華律師事務(wù)所 11336
• 代理人: 高偉;馮永貞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種MEMS器件及其制備方法、電子裝置。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展，在各種傳感器（motionsensor）類產(chǎn)品的市場(chǎng)上，智能手機(jī)、集成CMOS和微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）器件日益成為最主流、最先進(jìn)的技術(shù)，并且隨著技術(shù)的更新，這類傳動(dòng)傳感器產(chǎn)品的發(fā)展方向是規(guī)模更小的尺寸，高質(zhì)量的電學(xué)性能和更低的損耗。

現(xiàn)有技術(shù)MEMS器件的制備過程如圖1a-1b以及圖2a-2c所示，如圖2a所示，首先分別制備MEMS襯底101和覆蓋層102，其中在所述MEMS襯底101上形成有各種傳感器器件，在所述MEMS襯底101上還形成有Al焊盤，用于在形成所述MEMS器件后進(jìn)行封裝。

接著，如圖1a和圖2b所示，將所述MEMS襯底101和覆蓋層102相接合以形成MEMS器件。

然后對(duì)所述覆蓋層102進(jìn)行劃片切割（bladedicing），以減小所述覆蓋層頂部的關(guān)鍵尺寸，露出所述接合晶圓，如圖2c和圖1b所示。

現(xiàn)有技術(shù)的制備工藝中，選用劃片刀對(duì)所述覆蓋層進(jìn)行切割，在切割過程中會(huì)產(chǎn)生大量的硅灰塵（SiliconDust），落在所述接合晶圓的上方，造成對(duì)所述接合焊盤的腐蝕（PadCorrosion）。

為了去除上述工藝過程中產(chǎn)生的硅灰塵（SiliconDust），在劃片切割過程中需要依靠增加水流速度（WaterFlowRate）來增加沖力，但是所述方法會(huì)導(dǎo)致MEMS襯底101上的虛擬圖案失效（DummyPattenFailDown），使器件的良率和性能降低。

綜上，現(xiàn)有技術(shù)中在MEMS覆蓋層的制備方法導(dǎo)致上述很多問題，需要對(duì)現(xiàn)有方法作進(jìn)一步改進(jìn)，以便消除上述弊端，進(jìn)一步提高器件的性能和良率。

發(fā)明內(nèi)容

在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡(jiǎn)化形式的概念，這將在具體實(shí)施方式部分中進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。

本發(fā)明為了克服目前存在問題，提供了一種MEMS器件的制備方法，包括：

提供基底，在所述基底上形成有凸起的環(huán)狀接合部件，所述環(huán)狀接合部件的內(nèi)側(cè)形成用于容納MEMS器件的第一凹槽，所述環(huán)狀接合部件的外側(cè)形成第一溝槽；

在所述基底上形成圖案化的掩膜層，以覆蓋所述環(huán)狀接合部件和所述第一凹槽，并露出部分所述第一溝槽；

以所述掩膜層為掩膜，蝕刻去除部分露出的所述基底，以形成深度大于所述第一溝槽的第二溝槽；

去除所述掩膜層；

將所述基底和形成有MEMS器件的MEMS襯底接合；

背部研磨所述基底至所述第二溝槽的深度以上、所述第一溝槽的深度以下，以形成MEMS覆蓋層。

作為優(yōu)選，所述環(huán)狀接合部件的形成方法為：

提供表面形成有氧化物層的基底并圖案化，以在所述基底上形成環(huán)狀的接合部件本體；

在所述接合部件本體上形成接合材料層，以形成所述環(huán)狀接合部件。

作為優(yōu)選，所述接合材料層選用Ge材料層。

作為優(yōu)選，所述氧化物層的厚度為1-3KA；

所述接合材料層的厚度為4-6KA。

作為優(yōu)選，所述環(huán)狀接合部件兩側(cè)的所述基底表面上還形成有金屬層。

作為優(yōu)選，所述金屬層選用金屬Ti。

作為優(yōu)選，所述金屬層的厚度為2-4KA。

作為優(yōu)選，選用深反應(yīng)離子刻蝕的方法蝕刻去除部分露出的所述基底。

本發(fā)明還提供了一種MEMS器件，其采用上述方法制備。

本發(fā)明還提供了一種電子裝置，其包括上述的MEMS器件。

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種新的MEMS器件的制備方法，在所述方法中首先通過現(xiàn)有方法制備得到所述覆蓋層，然后在所述覆蓋層上圖案化的掩膜層，露出所述覆蓋層的溝槽，然后蝕刻所述覆蓋層的兩端，形成臺(tái)階形的覆蓋層，最后通過背部研磨去除臺(tái)階形覆蓋層中尺寸較大的部分，以得到最終的MEMS覆蓋層，通過所述方法避免了在MEMS覆蓋層制備過程中切割的步驟，解決了硅灰塵對(duì)MEMS襯底上的焊盤造成腐蝕的問題。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

（1）MEMS襯底上的圖案不會(huì)受到水流的沖擊，導(dǎo)致圖案脫落或者損壞。

（2）避免了在切割過程中產(chǎn)生硅的碎屑，掉落在MEMS襯底的焊盤上，導(dǎo)致焊盤腐蝕。

附圖說明