[發明專利]MEMS器件及其制造方法

有效

• 申請號: 202010116922.4
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111285326B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 王紅海;劉國安
• 申請（專利權）人: 紹興中芯集成電路制造股份有限公司
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00;B81B7/00;B81B7/02
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 曹廷廷

1.一種MEMS器件的制造方法，其特征在于，包括：

提供襯底，在所述襯底上形成犧牲介質層，所述犧牲介質層包括自下而上依次堆疊的第一低應力氧化層、具有平坦的上表面的等離子體增強氧化層和第二低應力氧化層，且所述第一低應力氧化層和所述第二低應力氧化層的應力均小于所述等離子體增強氧化層并相互均衡所述犧牲介質層的內部壓力；

在所述第二低應力氧化層上形成上電極層，并圖案化所述上電極層以形成暴露出所述第二低應力氧化層的釋放孔；

經所述釋放孔去除相應的所述犧牲介質層，以形成氣隙；

其中，在形成所述上電極層的過程中，所述犧牲介質層的應力用于降低所述上電極層中的應力，在去除相應的所述犧牲介質層的過程中，所述犧牲介質層釋放的應力使得所述上電極層在各區域內的頂面基本齊平。

2.如權利要求1所述的MEMS器件的制造方法，其特征在于，還包括：在所述襯底上形成所述犧牲介質層之前，先在所述襯底上形成下電極層。

3.如權利要求2所述的MEMS器件的制造方法，其特征在于，還包括：在所述第二低應力氧化層形成所述上電極層之前，還刻蝕所述犧牲介質層，以形成第一開口和第二開口，所述第一開口暴露出所述襯底的上表面，所述第二開口暴露出所述下電極層的上表面。

4.如權利要求3所述的MEMS器件的制造方法，其特征在于，在所述第二低應力氧化層形成上電極層之后，所述上電極層還填充在所述第一開口和所述第二開口中；或者，在形成所述上電極層之前，先形成填充于所述第一開口和所述第二開口中的支撐柱。

5.如權利要求2至4中任一項所述的MEMS器件的制造方法，其特征在于，還包括：在所述襯底上形成所述下電極層之前，在所述襯底上形成介電材料層；以及，在所述第二低應力氧化層形成所述上電極層之前，還刻蝕所述犧牲介質層形成第三開口，所述第三開口暴露出所述介電材料層的上表面。

6.如權利要求5所述的MEMS器件的制造方法，其特征在于，在所述第二低應力氧化層形成上電極層之后，所述上電極層還填充在所述第三開口中；或者，在形成所述上電極層之前，先形成填充于所述第三開口中的支撐柱。

7.如權利要求1所述的MEMS器件的制造方法，其特征在于，所述第一低應力氧化層和所述第二低應力氧化層均通過采用包括正硅酸乙脂或者硅烷的含硅材料進行低壓化學氣相沉積工藝形成；所述等離子體增強氧化層通過采用包括正硅酸乙脂或者硅烷的含硅材料進行等離子增強化學氣相沉積工藝形成。

8.如權利要求1所述的MEMS器件的制造方法，其特征在于，采用氣相刻蝕劑通入所述釋放孔中，以去除相應的所述犧牲介質層。

9.一種MEMS器件，其特征在于，采用權利要求1~8中任一項所述的MEMS器件的制造方法形成，所述MEMS器件包括：

襯底；

上電極層，形成在所述襯底的上方，且所述上電極層和所述襯底之間形成有氣隙。

10.如權利要求9所述的MEMS器件，其特征在于，所述MEMS器件還包括形成在所述襯底和所述上電極層之間的下電極層；其中，一部分上電極層和所述襯底以及所述下電極層之間均有氣隙，另一部分所述上電極層與所述下電極層相接觸，再一部分所述上電極層與所述襯底相接觸，又一部分所述上電極層和所述襯底之間還夾有犧牲介質層，所述犧牲介質層包括自下而上依次堆疊的第一低應力氧化層、等離子體增強氧化層和第二低應力氧化層，且所述第一低應力氧化層和所述第二低應力氧化層的應力均小于所述等離子體增強氧化層。