[发明专利]微电子机械系统结构形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及微电子机械系统制造领域，尤其涉及微电子机械系统结构形成方法。

背景技术

微电子机械系统技术具有微小、智能、可执行、可集成、工艺兼容性好、成本低等诸多优点，近年来得到了快速发展。但是传统的微电子机械系统结构形成方法具有如下缺点：

(1)传统技术中，图形化光刻胶层过程中容易因光刻胶层过度腐蚀而出现微机械结构尺寸偏大的问题；

(2)传统技术中，在释放多晶硅层的过程中容易造成微电子机械系统结构中可活动结构发生粘连而导致微电子机械系统的失效；

(3)微电子机械系统结构稳定性差，尺寸不均匀。

发明内容

为克服现有技术的缺点，提供一种结构稳定、性能优良、尺寸均一的微电子机械系统结构，本发明提供一种微电子机械系统结构形成方法，其包括如下步骤：

S1：提供衬底，所述衬底的厚度介于150-180埃；

S2：在衬底上沉积阻挡层，所述阻挡层的材质为氮化硅结合碳化硅，厚度介于80-120埃，氮化硅与碳化硅的质量比为1:1.2-1:1.75；

S3：在阻挡层上沉积基材层，所述基材层的材质为聚酰亚胺，所述聚酰亚胺由芳香四酸二烷酯与芳香二胺聚合而成，两种单体摩尔质量比介于2:1-4:1，所述基材层的厚度介于100-120埃；

S4：在基材层上形成金属层，所述金属层为镍金属层，厚度介于100-120埃；

S5：图形化所述金属层，形成与金属层等厚的沟槽，所述沟槽上表面积为图形化之前的金属层上表面积的30-50％；

S6：在沟槽处沉积介质层，进行沟槽填充，所述介质层的材质为结晶型二氧化硅，所述介质层的厚度与所述金属层的厚度相等；

S7：在金属层上沉积多晶硅层；

S8：对多晶硅层进行处理，使多晶硅层转变成多孔多晶硅层，所述多孔多晶硅层的厚度介于90-110埃；

S9：在多孔多晶硅层上形成光刻胶层，并对整个衬底、阻挡层、基材层、金属层、介质层及多孔多晶硅层进行加热处理和紫外线处理，其中，加热处理的温度为80-90℃，时间介于30-40min，紫外线处理中所使用的紫外线的强度为60-70mW/cm²，时间在两小时以上；

S10：通过等离子体轰击的方式图形化光刻胶层和多孔多晶硅层，并去除光刻胶层；

S11：在图形化的多孔多晶硅层上沉积结构层，所述结构层的材质为碳化硅；

S12：释放多孔多晶硅层。

其中，所述阻挡层的厚度介于90-100埃。

其中，所述基材层的厚度介于105-115埃。

其中，所述金属层的厚度介于105-115埃。

其中，所述衬底的厚度介于160-165埃。

其中，所述聚酰亚胺中，芳香四酸二烷酯与芳香二胺两种单体的摩尔质量比为3:1。

其中，所述沟槽的上表面积为图形化之前的金属层上表面积的40-45％。

其中，所述多孔多晶硅层的厚度介于100-105埃。

其中，氮化硅与碳化硅的质量比为1:1.36。

本发明提供的微电子机械系统结构形成方法，所制造的微电子机械系统结构，结构稳定、性能优良、尺寸均一，与CMOS结合时能够实现良好的接触。

附图说明

图1：本发明的微电子机械系统结构形成方法的流程图；

图2-图10：本发明的微电子机械系统结构形成方法的各步骤对应的剖面结构示意图。

附图标记说明

10 衬底

20 阻挡层

30 基材层

40 介质层

50 金属层

60 多孔多晶硅层

70 光刻胶层

80 结构层

具体实施方式

现就本发明提供的方法步骤，及所能产生的功效与优点，配合附图，举本发明的一较佳实施例详细说明如下：

如图1所示，本发明提供的微电子机械系统结构形成方法的流程图，包括如下步骤：

S1：提供衬底10；

S2：在衬底10上沉积阻挡层20，形成如图2所示的结构；

S3：在阻挡层20上沉积基材层30，形成如图3所示的结构；

S4：在基材层30上形成金属层50；

S5：图形化所述金属层50，形成与金属层50等厚的沟槽；