[发明专利]一种MEMS器件及其制备方法、电子装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，具体地，本发明涉及一种MEMS器件及其制备方法、电子装置。

背景技术

随着半导体技术的不断发展，在传感器(sensor)类产品的市场上，智能手机、集成CMOS和微机电系统(MEMS)器件日益成为最主流、最先进的技术，并且随着技术的更新，并朝尺寸小、性能高和功耗低的方向发展。

其中，MEMS传感器广泛应用于汽车电子：如TPMS、发动机机油压力传感器、汽车刹车系统空气压力传感器、汽车发动机进气歧管压力传感器(TMAP)、柴油机共轨压力传感器；消费电子：如胎压计、血压计、橱用秤、健康秤，洗衣机、洗碗机、电冰箱、微波炉、烤箱、吸尘器用压力传感器，空调压力传感器，洗衣机、饮水机、洗碗机、太阳能热水器用液位控制压力传感器；工业电子：如数字压力表、数字流量表、工业配料称重等，电子音像领域：麦克风等设备。

在MEMS领域中，电容式MEMS器件的工作原理是由振膜(Membrane)的运动产生电容的变化，利用电容变化量进行运算和工作的，目前为了提高MEMS器件(例如uPhone)的性能，通常在MEMS器件的背面打开背孔(backside hole)来提高声噪比，背孔的体积会影响到uPhone产品在工作中的性能，主要表现在声噪比的参数。

因此，需要对目前MEMS器件的制备方法进行改进，以便提高所述MEMS器件的信噪比和灵敏度。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明为了克服目前存在问题，提供了一种MEMS器件的制备方法，包括：

步骤S1：提供MEMS晶圆，在所述MEMS晶圆的正面上形成有图案化的牺牲层；

步骤S2：执行MEMS工艺，以在所述MEMS晶圆的正面形成MEMS器件并覆盖所述牺牲层；

步骤S3：反转所述步骤S2中得到的元件，并图案化所述MEMS晶圆的背面，以形成凹槽；

步骤S4：沿所述牺牲层的轮廓切割所述凹槽的底部至所述MEMS器件，以露出所述牺牲层的边缘；

步骤S5：去除所述牺牲层以及位于所述牺牲层上方的所述MEMS晶圆，以露出所述MEMS器件，形成MEMS背孔。

可选地，在所述步骤S4中，选用激光划片的方法对所述MEMS晶圆进行所述切割。

可选地，在所述步骤S4中，切割所述凹槽的底部，以露出所述牺牲层的侧壁。

可选地，在所述步骤S1中，所述牺牲层选用Ge。

可选地，在所述步骤S1中，所述牺牲层的厚度为4.5-5.5um。

可选地，在所述步骤S5中，选用H₂O₂去除所述牺牲层以及所述牺牲层上方的所述MEMS晶圆。

可选地，在所述步骤S3中，所述凹槽的关键尺寸为150-170um。

可选地，所述方法还进一步包括反转所述步骤S5中所得到的器件。

本发明还提供了一种根据上述方法制备得到的MEMS器件。

本发明还提供了一种电子装置，包括上述的MEMS器件。

本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种半导体器件的制备方法，在所述方法中首先形成MEMS晶圆和图案化的牺牲层，然后执行MEMS工艺，以形成MEMS器件覆盖所述牺牲层，然后图案化所述MEMS晶圆的背面，形成凹槽，并通过激光划片的方法沿所述牺牲层的轮廓切割所述凹槽的底部，所述切割部位与所述牺牲层相对应，最后去除牺牲层和牺牲层上方的所述MEMS晶圆，最终形成倒凸形的背孔，通过对MEMS产品工艺流程的改变，提高了MEMS器件(例如uPhone器件)的性能。

本发明的优点在于：

1、改善了背孔的形貌。使得背孔的腔体体积可控。

2、提高了产品的性能。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的装置及原理。在附图中，

图1a-1e本发明一具体实施方式中MEMS器件的制备过程示意图；

图2a-2g本发明一具体实施方式中MEMS器件的制备过程示意图；

图3为本发明一具体实施方式中MEMS器件的制备工艺流程图。

具体实施方式