[发明专利]微机电器件蚀刻停止

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，更具体地，本发明涉及一种微机电器件蚀刻停止。

背景技术

晶圆级封装(WLP)技术用于晶圆级的半导体器件封装。为了提高电性能并降低成本，可以在各种各样的工艺技术中采用WLP，其中，上述工艺技术包括：3D集成电路(IC)、芯片级封装(CSP)器件、以及微机电系统(MEMS)。然而，对于当前WLP技术和该技术提供的晶圆制造和封装工艺的集成存在若干限制。封装方法(例如，保护器件和提供互连)可能与用于形成器件的制造工艺不兼容。此外，解决方法通常需要复杂的封装方案，该封装方案会造成面积/密度损失、污染问题、和/或结构性弱点。在一实例中，由于缺乏对牺牲层蚀刻的控制，MEMS器件在固定区中具有较差的机械结构。

发明内容

本发明提供了多个不同实施例。根据一实施例，提供了一种微机电系统(MEMS)器件。该器件包括：衬底；介电层，位于衬底上方；蚀刻停止层，位于介电层上方；两个定位塞，位于介电层上方，两个定位塞均与设置在介电层上方的蚀刻停止层或者顶部金属层相接触；以及微机电系统(MEMS)结构层，被设置在空腔的上方，通过释放牺牲层，在两个定位塞之间并且在蚀刻停止层上方形成空腔。

另一主要实施例提供了一种制造微机电系统(MEMS)器件的方法。该方法包括：提供衬底；在衬底上方形成介电层；在介电层上方形成蚀刻停止层；在蚀刻停止层上方形成牺牲层；在牺牲层上方形成微机电系统(MEMS)结构层；在介电层上方形成两个定位塞，两个定位塞均与位于介电层上方的蚀刻停止层或顶部金属层相接触；图案化MEMS结构层，从而形成释放孔；以及通过MEMS结构层的释放孔去除位于两个定位塞之间并且位于蚀刻停止层上方的牺牲层。

为了解决现有技术中所存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种微机电系统(MEMS)器件，包括：衬底；介电层，位于所述衬底上方；蚀刻停止层，位于所述介电层上方；两个定位塞，位于所述介电层上方，所述两个定位塞均与设置在所述介电层上方的所述蚀刻停止层或者顶部金属层相接触；以及微机电系统(MEMS)结构层，被设置在空腔的上方，通过释放所述牺牲层，在所述两个定位塞之间并且在所述蚀刻停止层上方形成所述空腔。

在该器件中，所述蚀刻停止层包含介电材料或者非导电材料。

在该器件中，所述蚀刻停止层耐HF蒸汽、耐液态HF、和/或耐缓冲HF。

在该器件中，所述蚀刻停止层由AlN、SiC、和/或无定形碳构成。

在该器件中，所述介电层和所述牺牲层由相同材料构成。

在该器件中，所述定位塞被设置为穿过所述MEMS结构层和/或所述牺牲层。

在该器件中，所述定位塞由导电材料或者非导电材料构成。

在该器件中，所述定位塞由SiGe、多晶硅、钨、氮化钛、和/或氧化铝构成。

在该器件中，所述顶部金属层被设置在所述蚀刻停止层上方；并且所述器件进一步包括：导电通孔，被设置为穿过所述MEMS结构层，从而与所述顶部金属层相接触。

在该器件中，所述顶部金属层被设置在位于所述介电层上方的部分中，并且其中，所述蚀刻停止层被设置在所述顶部金属层的所述部分之间。

根据本发明的另一方面，提供了一种制造微机电系统(MEMS)器件的方法，所述方法包括：提供衬底；在所述衬底上方形成介电层；在所述介电层上方形成蚀刻停止层；在所述蚀刻停止层上方形成牺牲层；在所述牺牲层上方形成微机电系统(MEMS)结构层；在所述介电层上方形成两个定位塞，所述两个定位塞均与位于所述介电层上方的所述蚀刻停止层或顶部金属层相接触；图案化所述MEMS结构层，从而形成释放孔；以及通过所述MEMS结构层的所述释放孔去除位于所述两个定位塞之间并且位于所述蚀刻停止层上方的所述牺牲层。

在该方法中，所述蚀刻停止层由介电材料或者非导电材料构成。

在该方法中，所述蚀刻停止层耐HF蒸汽、耐液态HF、和/或耐缓冲HF。

在该方法中，所述蚀刻停止层由AlN、SiC、和/或无定形碳构成。

在该方法中，所述介电层和所述牺牲层由相同材料构成。

在该方法中，所得形成的所述定位塞穿过所述MEMS结构层和/或所述牺牲层。

在该方法中，所述定位塞由导电材料或非导电材料构成。

在该方法中，所述定位塞由SiGe、多晶硅、钨、氮化钛、和/或氧化铝构成。