[發明專利]MEMS驅動器件及其形成方法

在審

• 申請號: 202010335036.0
• 申請日: 2020-04-24
• 公開（公告）號: CN113548636A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 張兆林;許繼輝;劉國安;辛淼
• 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;B81B7/02
• 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

本發明提供了一種MEMS驅動器件及其形成方法。通過鍵合具有第二絕緣層和第二導電材料層的第二襯底，從而可精確去除第二襯底，避免對第二導電材料層造成損耗，使得保留的第二導電材料層的厚度可以被精確控制；并且，在去除第二襯底時，是優先利用研磨工藝再結合刻蝕工藝，從而可避免研磨工藝中的機械應力作用在第二導電材料層上，有效改善了在第二導電材料層中容易出現隱裂的問題。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別涉及一種MEMS驅動器件及其形成方法。

背景技術

基于MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微機電系統)技術制作的MEMS驅動器件具有很多驅動方式，例如靜電驅動方式、壓電驅動方式等。其中，采用靜電驅動方式的MEMS驅動器件例如包括具有梳齒驅動結構的MEMS驅動器件，由于其具有結構簡單、與微電子制作工藝兼容性好、可大批量制造、體積小等優點而受到廣泛關注。

圖1a～圖1c為現有的一種MEMS驅動器件的形成方法在其制備過程中的結構示意圖。如圖1a～圖1c所示，具有梳齒驅動結構的MEMS驅動器件的制備過程，一般包括如下步驟。

第一步驟，具體參考圖1a所示，提供第一襯底10，并在所述第一襯底10上形成導電材料層11，以及對所述導電材料層11執行圖形化工藝，以形成固定梳齒結構，并在所述導電材料層11中還形成有空腔11b。

第二步驟，繼續參考圖1a所示，提供低電阻的第二襯底20，并將所述第二襯底20鍵合在所述第一襯底10的導電材料層11上，并封蓋所述空腔11c。

第三步驟，具體參考圖1b所示，研磨所述第二襯底20，以減薄所述第二襯底20至預定厚度，進而可利用剩余的第二襯底20制備可動梳齒結構。

需要說明的是，由于第二襯底20的下方具有空腔11b，從而在對所述第二襯底20進行研磨的過程中，較大機械應力直接作用在第二襯底20上，將極易導致在剩余的第二襯底20中出現隱裂。并且，在利用研磨工藝中減薄第二襯底20時，還存在研磨厚度難以精確控制的問題。

第四步驟，具體參考圖1c所示，刻蝕所述第二襯底20，以形成可動梳齒結構21a。

如上所述，傳統工藝中，在對第二襯底20進行研磨以保留較薄的部分第二襯底時，常常會在第二襯底20中產生有裂紋。此時，再對第二襯底20執行相關工藝時，則極易導致第二襯底20中的裂紋擴展，甚至發生斷裂。以及，基于研磨工藝無法精確控制第二襯底20的研磨厚度，進而會相應的對所形成的可動梳齒結構21a的性能造成影響。

發明內容

本發明的目的在于提供一種MEMS驅動器件的形成方法，以解決現有的形成方法中，用于制備可動梳齒結構的襯底部分容易出現裂痕，甚至斷裂的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種MEMS驅動器件的形成方法，包括：

提供第一襯底和第二襯底，所述第一襯底上形成有第一導電材料層，并圖形化所述第一導電材料層以形成固定梳齒結構，并在所述第一導電材料層中還形成有空腔，所述第二襯底上依次形成有第二絕緣層和第二導電材料層；

以所述第二襯底的第二導電材料層面向所述第一襯底的第一導電材料層的方向，鍵合所述第二襯底和所述第一襯底；

研磨所述第二襯底以部分去除所述第二襯底的襯底材料，再利用刻蝕工藝去除剩余的第二襯底并刻蝕停止于所述第二絕緣層上，以及去除所述第二絕緣層以暴露出所述第二導電材料層；以及，

圖形化所述第二導電材料層以形成可動梳齒結構，所述可動梳齒結構對應在所述固定梳齒結構的上方。

可選的，利用刻蝕工藝去除剩余的第二襯底的方法包括：利用等離子刻蝕工藝刻蝕剩余的第二襯底。