[發明專利]用于制備結構的方法

有效

• 申請號: 201710256317.5
• 申請日: 2017-03-07
• 公開（公告）號: CN107161944B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 布魯諾·吉瑟蘭
• 申請（專利權）人: 索泰克公司
• 主分類號: B81B7/02
• 分類號: B81B7/02;B81C1/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王小東

本發明涉及一種用于制備結構的方法，該包括：a)提供包括正面和背面的供體襯底；b)提供支撐襯底；c)在供體襯底的正面上或者在支撐襯底上形成中間層；d)組裝供體襯底和支撐襯底，以便將中間層設置在供體襯底和支撐襯底之間；e)減薄供體襯底的背面，以便形成具有有用厚度的有用層，有用層具有設置在中間層上的第一面和第二自由面；所述方法的卓越之處在于：供體襯底包括埋入停止層和在供體襯底的正面與停止層之間的具有第一厚度的精細有源層，該第一厚度小于有用厚度；在步驟e)之后，所述方法包括去除結構的第一區域內的由有用層的第二自由面和停止層界定的厚有源層。

技術領域

本發明涉及集成MEMS器件領域。特別地，本發明涉及包括具有多個有源層的有用層的結構。

背景技術

用于生產傳感器或致動器的微機電系統(MEMS)和納米機電系統(NEMS)通常包括固定部分和相對于固定部分懸置的至少一個部分：懸置部分能夠在外力的作用下移動和/或變形，外力可以具有機械來源、電氣來源或磁性來源。

P.Rober等人的文章(“MNEMS：A new approach for ultra-low cost 3Dinertial sensor”，IEEE Sensors Conference 2009，2009年10月25-28日)描述了包括MEMS和NEMS器件的結構，所述結構形成加速度計。該結構包括由如下兩種不同厚度形成的有源部分：形成應變儀的NEMS器件使用第一厚度；以及形成地震質量(seismic mass)的MEMS器件使用第一厚度和第二厚度(也就是說，整個有源部分)。這種有源部分可以由限定了具有第一厚度的第一層的SOI襯底制造。接下來實施外延生長步驟，以便產生具有第二厚度的第二層。該第二厚度通常比第一厚度厚：通常約為幾十微米，相較于第一厚度的至少一微米。因此，針對這些厚度范圍的外延生長步驟是漫長且昂貴的。此外，由于在用于限定器件的第一層上存在氧化物的不連續層(SOI)，所以外延層包含多晶區域。這些多晶區域可能在結構中產生缺陷，從而影響最終器件的功能。

在文獻EP 2599746中公開了用于制造包括MEMS和NEMS器件的這種結構的替代方法。該方法包括在第一單晶半導體襯底上生產局部多孔區域或用多個柱局部實現的區域。接下來在該襯底上的外延可以形成具有第一厚度的第一層。然后，通過蝕刻用作局部犧牲層的局部多孔區域或具有柱的區域，該第一層被加工，用于限定NEMS裝置并露出膜。接下來進行氧化物的沉積，以便重新填堵開口(在膜下面)并且在第一襯底的整個表面上方，在第一層上方，并因此特別是在所述NEMS膜上形成犧牲層。將氧化物犧牲層組裝在支撐襯底上，然后減薄第一襯底的背面以形成有源部分。該有源部分的厚度是第一厚度與第二厚度的和。減薄的面被加工，以便限定NEMS器件，并且去除在NEMS裝置上方的具有第二厚度的第二層，從而停止在先前用于重新填堵開口的氧化物層上。最后，通過局部去除埋入的氧化物的犧牲層來釋放NEMS和MEMS器件上的膜。

該方法需要多個光刻、蝕刻和沉積步驟，以連續地限定、加工和釋放膜，并且隨后將膜封裝在犧牲層中，之后接合在支撐襯底上，這導致高的制造成本。此外，在接合到支撐襯底上之前NEMS器件預限定在第一襯底上，這可導致效率的損失：首先，因為接合步驟對于拓撲結構、粗糙度或顆粒的任何殘留物非常敏感；其次，因為在第一襯底的減薄的背面的加工期間，NEMS(埋入的)和MEMS器件之間的對準的任何缺陷可能影響最終裝置的功能。

發明內容

本發明的一個目的是提出一種彌補現有技術的所有或一些缺點的結構。特別地，本發明的目的涉及用于具有微機電系統的器件的結構，從而允許NEMS和MEMS器件的集成。

本發明涉及一種用于制造結構的方法，該方法包括：

a)提供包括正面和背面的供體襯底；

b)提供支撐襯底；

c)在所述供體襯底的所述正面上或在所述支撐襯底上形成中間層；