[发明专利]一种微机械结构与集成电路单片集成的加工方法

摘要

本发明涉及一种微机械结构与集成电路单片集成的加工方法，包括以下步骤：将SOI基片的器件层划分成集成电路区、MEMS结构区和隔离区。在集成电路区加工集成电路，设置跨过隔离区的电极。由SOI基片的衬底层一侧，依次去除与MEMS结构区和隔离区位置对应的衬底层和埋氧层，形成背腔。由背腔一侧，去除的隔离区处器件层的单晶硅，完成隔离槽的加工。对SOI基片的表面进行光刻，定义MEMS结构图形，对MEMS结构区上的介质层进行刻蚀，得到MEMS结构掩模。然后根据MEMS结构掩模，对器件层进行硅各向异性刻蚀，直至穿通器件层，完成MEMS结构的加工。本发明满足集成电路代工厂生产的前提条件，工艺难度较低，成品质量较高。

主权项

一种微机械结构与集成电路单片集成的加工方法，包括以下步骤：1)选择基片：选择包括单晶硅器件层、二氧化硅埋氧层和单晶硅衬底层的SOI基片；2)加工集成电路：按照设计要求将SOI基片的器件层划分成集成电路区、MEMS结构区和用于分隔集成电路区和MEMS结构区的隔离区；采用标准集成电路加工方法，在集成电路区加工集成电路，在集成电路区和MEMS结构区对应的硅结构之间设置跨过隔离区的电极；3)制作背腔：由SOI基片的衬底层一侧，依次去除与MEMS结构区和隔离区位置对应的衬底层和埋氧层，形成背腔；4)制作隔离槽：由背腔一侧，去除的隔离区处器件层的单晶硅，直至器件层表面的介质层停止，完成隔离槽的加工；5)制作MEMS结构掩模：对SOI基片10的表面进行光刻，定义MEMS结构图形，以及用于引出集成电路信号的金属焊盘图形；然后以光刻胶为掩模，对MEMS结构区30上的介质层14进行刻蚀，得到由介质层14构成的MEMS结构掩模31，同时去除金属焊盘上方的介质层；6)制作MEMS结构：对步骤5)得到的SOI基片表面，设置除MEMS结构区以外的保护层，然后根据MEMS结构掩模，对器件层进行硅各向异性刻蚀，直至穿通器件层，完成MEMS结构的加工；7)去除MEMS结构掩模：继续以保护层保护MEMS结构区以外的SOI基片表面，对MEMS结构区的介质层进行进一步刻蚀，去除MEMS结构掩模；然后去除保护层，完成MEMS器件的加工。