[发明专利]MEMS器件及其形成方法有效
申请号: | 201410513657.8 | 申请日: | 2014-09-29 |
公开(公告)号: | CN105523519B | 公开(公告)日: | 2017-08-25 |
发明(设计)人: | 阮炯明;张冬平 | 申请(专利权)人: | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 |
主分类号: | B81B7/02 | 分类号: | B81B7/02;B81C1/00 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司11227 | 代理人: | 高静,骆苏华 |
地址: | 201203 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | mems 器件 及其 形成 方法 | ||
1.一种MEMS器件的形成方法,所述MEMS器件为MEMS电容器件,其特征在于,
提供半导体基底;
在所述半导体基底中形成凹槽:
在所述凹槽内填充牺牲层;
刻蚀所述半导体基底表面,在所述半导体基底内由靠近所述牺牲层至远离所述牺牲层方向上形成至少两个开孔;
在所述开孔内、半导体基底表面以及牺牲层表面形成悬臂梁材料层,位于所述开孔内的悬臂梁材料层用于形成固定齿;
刻蚀位于半导体基底表面的所述悬臂梁材料层,在所述牺牲层和半导体基底上方形成悬臂梁,且所述悬臂梁的一端位于所述牺牲层表面;
去除所述牺牲层,使得所述悬臂梁原先位于所述牺牲层上的一端悬空,空腔的位置为所述凹槽的位置,空腔结构的上方形成有与所述悬臂梁相对的电容片,所述电容片和悬臂梁组成电容器的两个电极板,悬臂梁可以上下振动从而使所述电容器的电容发生变化,以实现信号的传递。
2.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,去除所述牺牲层的步骤包括:采用湿法清洗去除所述牺牲层。
3.如权利要求2所述的形成方法,其特征在于,所述牺牲层材料为锗,所述悬臂梁材料层的材料为多晶硅;
所述湿法清洗采用的清洗剂为双氧水。
4.如权利要求3所述的形成方法,其特征在于,所述半导体基底包括衬底以及位于所述衬底上的器件层;
在所述半导体基底中形成凹槽的步骤包括:在所述器件层内形成能露出部分衬底的凹槽。
5.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,刻蚀所述半导体基底,在所述半导体基底内形成至少两个开孔的步骤包括:在所述半导体基底内,由靠近所述牺牲层至远离所述牺牲层方向上形成两个或三个所述开孔。
6.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,刻蚀所述半导体基底,在所述半导体基底内形成至少两个开孔的步骤包括:在所述半导体基底内,由靠近所述牺牲层至远离所述牺牲层方向形成数量大于两个的多个所述开孔,且相邻两个开孔间的间距相同。
7.一种MEMS器件,所述MEMS器件为MEMS电容器件,其特征在于,包括:
半导体基底,形成于所述半导体基底内的凹槽;
位于所述半导体基底上的悬臂梁,所述悬臂梁位于所述凹槽上方的一端为悬空端,空腔的位置为所述凹槽的位置,空腔结构的上方形成有与所述悬臂梁相对的电容片,所述电容片和悬臂梁组成电容器的两个电极板,悬臂梁可以上下振动从而使所述电容器的电容发生变化,以实现信号的传递,所述悬臂梁固定在所述半导体基底的上一端为固定端;
在所述固定端上,沿靠近所述凹槽至远离所述凹槽的方向至少设有两根固定齿,所述固定齿嵌于所述半导体基底中,用于将所述悬臂梁固定在所述半导体基底中。
8.如权利要求7所述的MEMS器件,其特征在于,在所述悬臂梁的固定端上设有两根所述固定齿;或者,在所述悬臂梁的固定端上设有三根所述固定齿。
9.如权利要求7所述的MEMS器件,其特征在于,在所述悬臂梁的固定端上设有数量大于两根的固定齿,且相邻两根固定齿间的间距相同。
10.如权利要求7所述的MEMS器件,其特征在于,所述悬臂梁的材料为多晶硅或锗硅材料。
11.如权利要求7所述的MEMS器件,其特征在于,所述半导体基底包括衬底以及位于所述衬底表面的器件层;
所述凹槽位于所述器件层内,且所述凹槽露出部分所述衬底;
所述固定齿嵌于所述器件层内。
12.如权利要求11所述的MEMS器件,其特征在于,所述固定齿嵌于所述器件层内,且所述固定齿贯穿所述器件层。
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