[發明專利]一種基于大馬士革工藝的MEMS開關犧牲層的制備方法

在審

• 申請號: 202110814293.7
• 申請日: 2021-07-19
• 公開（公告）號: CN114291784A
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 王俊強;張世義;吳倩楠;余建剛;李孟委
• 申請（專利權）人: 中北大學南通智能光機電研究院;中北大學
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00;B81B7/02
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 王海棟

1.一種基于大馬士革工藝的MEMS開關犧牲層的制備方法，其特征在于，包括步驟：

S1、獲取晶圓，其中，所述晶圓表面制備有MEMS開關的共面波導；

S2、在所述晶圓的表面沉積犧牲層，所述犧牲層的材料包括半導體材料；

S3、刻蝕所述犧牲層，在所述共面波導上形成通孔；

S4、在所述通孔中電鍍錨點材料，形成初始錨點；

S5、對所述犧牲層和所述初始錨點進行拋光處理，形成目標錨點，所述目標錨點的表面與所述犧牲層表面平齊；

S6、在所述犧牲層表面電鍍上電極，使得所述上電極與所述目標錨點接觸；

S7、釋放所述犧牲層，形成所述MEMS開關的懸臂梁。

2.根據權利要求1所述的基于大馬士革工藝的MEMS開關犧牲層的制備方法，其特征在于，所述半導體材料包括二氧化硅、非晶硅、氮化硅中的一種或多種。

3.根據權利要求1所述的基于大馬士革工藝的MEMS開關犧牲層的制備方法，其特征在于，所述犧牲層的厚度大于所述目標錨點的厚度。

4.根據權利要求1所述的基于大馬士革工藝的MEMS開關犧牲層的制備方法，其特征在于，步驟S3包括：

S31、在所述犧牲層的表面進行通孔圖形化處理，形成通孔圖形區域；

S32、刻蝕所述通孔圖形區域的所述犧牲層，形成所述通孔。

5.根據權利要求1所述的基于大馬士革工藝的MEMS開關犧牲層的制備方法，其特征在于，步驟S4包括：

S41、在所述通孔和所述犧牲層表面制備第一種子層；

S42、在所述第一種子層表面進行錨點圖形化處理以露出所述通孔，形成錨點圖形區域；

S43、在所述錨點圖形區域進行電化學沉積并去除所述第一種子層，形成所述初始錨點。

6.根據權利要求1或5所述的基于大馬士革工藝的MEMS開關犧牲層的制備方法，其特征在于，所述初始錨點的厚度與所述通孔的厚度相等。

7.根據權利要求1所述的基于大馬士革工藝的MEMS開關犧牲層的制備方法，其特征在于，步驟S5包括：

利用拋光機及硅拋光液對所述犧牲層進行拋光處理。

8.根據權利要求1或7所述的基于大馬士革工藝的MEMS開關犧牲層的制備方法，其特征在于，所述拋光處理的精度小于100nm，拋光處理后所述犧牲層的厚度與所述目標錨點的厚度相等。

9.根據權利要求1所述的基于大馬士革工藝的MEMS開關犧牲層的制備方法，其特征在于，步驟S6包括：

S61、在所述犧牲層表面制備第二種子層；

S62、在所述第二種子層表面進行上電極圖形化處理，形成上電極圖形區域，所述上電極圖形區域將所述錨點露出；

S63、在所述上電極圖形區域上進行電化學沉積并去除所述第二種子層，形成所述上電極。

10.根據權利要求1所述的基于大馬士革工藝的MEMS開關犧牲層的制備方法，其特征在于，步驟S7包括：

利用氟化氫刻蝕機，通過氫氟酸氣體對犧牲層進行釋放，形成所述懸臂梁。