[发明专利]MEMS器件及其形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及MEMS器件以及MEMS工艺技术，尤其涉及一种MEMS器件及其形成方法。

背景技术

随着MEMS(微机电系统)技术的发展，MEMS器件得到了广泛的应用，如微型传感器、微型电机以及其他微型设备。与传统技术相比，MEMS器件具有体积小、价格低、可靠性高等优点。

在MEMS器件的制造过程中，往往需要在基底上形成多个沟槽，然后在沟槽底部刻蚀形成空腔，最后在之前形成的沟槽里填充氧化硅等材料进行封口。一方面氧化硅等填充材料的填充性较差、比较容易受到多种溶液、气体的腐蚀，对器件的可靠性造成潜在的威胁；另一方面，现有技术在形成半导体器件时，如对方块电阻有一定要求的电阻等，往往需要在基底上形成额外的半导体层并通过离子注入或扩散来进行掺杂。采用离子注入工艺的优势在于能够获得多种离子的可重复注入，再经过高温(一般超过1000摄氏度)退火后，形成有效的掺杂。但是，该方法较为复杂，而且离子注入工艺的成本很高，注入后的掺杂离子分布的均匀性和注入深度都受到较大的限制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种MEMS器件及其形成方法，改善填充的可靠性并简化工艺流程，降低成本。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种MEMS器件的形成方法，包括：

提供基底，所述基底上形成有沟槽；

沉积多晶硅或无定型硅层，所述多晶硅或无定型硅层填充所述沟槽以实现封口工艺，并覆盖所述基底的表面；

对覆盖在所述基底表面上的多晶硅或无定型硅层进行图形化，以形成与所述MEMS器件配合使用的半导体器件的图形。

可选地，在沉积所述多晶硅或无定型硅层的同时，还通入反应气体以对所述多晶硅或无定型硅层进行掺杂。

可选地，所述反应气体为含硼或含磷或含砷或含锑的气体。

可选地，所述对覆盖在所述基底表面上的多晶硅或无定型硅层进行图形化，形成半导体器件的图形包括：对覆盖在所述基底表面上的多晶硅或无定型硅层进行图形化，以形成电阻的图形、电感线圈的图形、电容极板的图形、类似于良导体的电流导线的图形其中之一或任意组合。

可选地，在沉积多晶硅或无定型硅层之前还包括：对所述沟槽底部的基底进行刻蚀以在所述基底中形成空腔，所述沟槽与所述空腔连通。

可选地，在沉积多晶硅或无定型硅层之后，对覆盖在所述基底表面上的多晶硅或无定型硅层进行图形化之前或之后，还包括对所述多晶硅或无定型硅层进行退火。

可选地，使用化学气相沉积、低压化学气相沉积或原子层沉积形成所述多晶硅或无定型硅层。

本发明还提供了一种MEMS器件，包括：

基底，所述基底上形成有沟槽；

填充所述沟槽的多晶硅或无定型硅层；

位于所述基底表面上的半导体器件的图形，所述半导体器件的图形的材料为多晶硅或无定型硅。

可选地，所述多晶硅或无定型硅层和半导体器件的图形中具有掺杂离子。

可选地，所述掺杂离子为硼离子或磷离子或砷离子或锑离子。

可选地，所述半导体器件的图形包括电阻的图形、电感线圈的图形、电容极板的图形、类似于良导体的电流导线的图形其中之一或任意组合。

可选地，所述沟槽下方的基底中还形成有空腔，所述沟槽与所述空腔连通。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明实施例的MEMS器件及其形成方法中，采用多晶硅或无定型硅来填充基底上的沟槽，即使用多晶硅或无定型硅来实现MEMS器件的封口工艺。多晶硅或无定型硅具有良好的填充性，在填充高深宽比的沟槽时具有良好的表现，而且多晶硅或无定型硅与常规的氧化硅等填充材料相比更加稳定可靠，有利于改善MEMS器件的可靠性。

进一步的，本发明实施例的MEMS器件的形成方法中，还可以采用掺杂的多晶硅或无定型硅层来填充基底上的沟槽，之后对覆盖在基底表面上的那部分多晶硅或无定型硅层进行图形化，来形成半导体器件的图形，如电阻、电容极板、电感线圈、类似于良导体的电流导线等，即使用同一层多晶硅或无定型硅层来填充沟槽和形成半导体器件，简化了工艺。而且本实施例中通过在沉积多晶硅或无定型硅层时通入反应气体来实现掺杂，与离子注入相比，其工艺更简单、成本更低，而且掺杂浓度较均匀，掺杂的深度不受限制。

附图说明

图1是本发明实施例的MEMS器件的形成方法的流程示意图；

图2至图5是本发明第一实施例的MEMS器件的形成方法的各步骤的剖面结构示意图；