[发明专利]芯片的制作方法、芯片及MEMS器件

说明书

本申请公开了一种芯片的制作方法、芯片及MEMS器件。该制作方法包括：形成初始基体结构，初始基体结构包括具有凸出部的衬底，沿远离衬底方向上依次位于凸出部上的介质过渡层和第一金属层，以及包裹第一金属层的可牺牲材料层；刻蚀初始基体结构中介质过渡层的外周，形成介质层，介质层的外周相对于凸出部和所述第一金属层的外周向内凹陷形成凹槽结构；形成环绕凸出部的侧壁，并覆盖在衬底的表面以及可牺牲材料层的表面上的第二金属预备层；去除可牺牲材料层以及可牺牲材料层表面上的第二金属预备层，并将剩余第二金属预备层作为第二金属层。该制作方法能够减少芯片中的残留物，并提高芯片的性能。

技术领域

本申请涉及半导体集成电路制作技术领域，具体而言，涉及一种芯片的制作方法、芯片及MEMS器件。

背景技术

在芯片的制作过程中，通常采用剥离(Lift-off)工艺形成所需的图形。所谓剥离(Lift-off)工艺包括以下步骤：首先，在衬底上形成可牺牲材料层；然后，在可牺牲材料层上表面和侧壁以及未被可牺牲材料层覆盖的衬底表面沉积金属层；最后通过湿法刻蚀去除可牺牲材料层的侧壁上的金属层，进而去除可牺牲材料层以及位于可牺牲材料层的上表面上的金属层，而形成于衬底表面的金属层则保存下来形成图形。在上述工艺步骤中，由于所形成可牺牲材料层通常具有较大的侧壁坡度，使得后续在可牺牲材料层的侧壁上形成金属层的厚度也较大。因此，湿法刻蚀步骤很难完全去除可牺牲材料层的侧壁上的金属层，从而在芯片上产生残留物(例如可牺牲材料层和/或金属层)，进而降低芯片的性能。

MEMS器件通常包括设置有MEMS结构的第一芯片，以及与第一芯片连接的第二芯片。在上述第二芯片的制作过程中，就会存在上述所指出的存在残留物的问题。以图1至图4中所示的基体结构为例，上述第二芯片的制作包括以下步骤：首先，在衬底10′上依次形成介质预备层21′和第一金属层30′，以及覆盖第一金属层30′的可牺牲材料层40′，进而形成如图1所示的基体结构；然后，刻蚀裸露的介质预备层21′及其下方的衬底10′，同时上述刻蚀过程会去除部分可牺牲材料层40′，在衬底10′上形成凸出部11′以及位于凸出部11′上的介质层23′，进而形成如图2所示的基体结构；接下来，形成覆盖于衬底10′的裸露表面以及可牺牲材料层40′的表面上的第二金属预备层51′，进而形成如图3所示的基体结构；最后，去除可牺牲材料层40′以及位于可牺牲材料层40′表面上的第二金属预备层51′，并将剩余第二金属预备层51′作为第二金属层52′，进而形成如图4所示的基体结构。经过上述步骤之后会在介质层23′的侧壁上产生第一金属层51′和可牺牲材料层40′的残留物，进而降低MEMS器件的性能。

为了解决上述问题，目前技术人员尝试采用了多种方法。例如，改进可牺牲材料层的沉积工艺以增加可牺牲材料的侧壁坡度，或者改进湿法刻蚀的工艺以提高去除可牺牲材料的能力等。然而，上述方法仍然不能解决上述问题。

发明内容

本申请旨在提供一种芯片的制作方法、芯片及MEMS器件，以减少芯片中的残留物，并提高芯片的性能。

为了实现上述目的，本申请提供了一种芯片的制作方法，该制作方法包括：形成初始基体结构，初始基体结构包括具有凸出部的衬底，沿远离衬底方向上依次位于凸出部上的介质过渡层和第一金属层，以及包裹第一金属层的可牺牲材料层；刻蚀初始基体结构中介质过渡层的外周，形成介质层，介质层的外周相对于凸出部和所述第一金属层的外周向内凹陷形成凹槽结构；形成环绕凸出部的侧壁，并覆盖在衬底的表面以及可牺牲材料层的表面上的第二金属预备层；去除可牺牲材料层以及可牺牲材料层表面上的第二金属预备层，并将剩余第二金属预备层作为第二金属层。

进一步地，上述制作方法中，刻蚀介质过渡层形成凹槽结构的步骤中，形成深度为凸出部的宽度的1/20～1/10的凹槽结构。

进一步地，上述制作方法中，刻蚀介质过渡层的工艺为湿法刻蚀。