[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，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器件(例如uPhone)制备工艺中，薄膜的角度和厚度在垫积时出现细缝，会在之后的去除牺牲材料层形成空腔的工艺中发生化学蚀刻剂(Chemical)钻入器件，导致器件损坏的现象。

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器件的性能和良率。

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：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成有覆盖部分所述半导体衬底的牺牲层，以形成台阶形结构；

步骤S2：共形沉积功能材料层，以覆盖所述半导体衬底和所述牺牲层；

步骤S3：在所述台阶形结构处的所述功能材料层的侧壁上形成间隙壁；

步骤S4：在所述功能材料层的侧壁和所述间隙壁上形成干膜层，以覆盖所述间隙壁和所述侧壁；

步骤S5：沉积金属材料层并图案化，以形成金属层并覆盖所述干膜层；

步骤S6：去除所述牺牲层，以形成空腔。

可选地，所述步骤S4包括：

步骤S41：在所述功能材料层上和所述间隙壁上无缝贴敷或旋涂所述干膜层，以覆盖所述间隙壁；

步骤S42：对所述干膜层进行曝光，以在所述功能材料层的侧壁上形成所述干膜层，覆盖所述间隙壁和所述侧壁。

可选地，在所述步骤S4中，在形成所述干膜层之后，所述台阶形结构的坡度呈平滑的钝角。

可选地，在所述步骤S1中，所述半导体衬底上还形成有MEMS元件，其中，所述牺牲层覆盖所述MEMS元件。

可选地，在所述步骤S2中，沉积所述功能材料层，以形成背板。

可选地，在所述步骤S2中，所述功能材料层选用SiN。

可选地，在所述步骤S1中，所述牺牲层选用氧化物。

可选地，在所述步骤S5中，所述金属材料层选用金。

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MEMS器件的制备方法，在所述方法中在半导体衬底上形成MEMS元件和牺牲层之后，共形沉积背板材料层，然后在所述背板材料层的侧壁上形成间隙壁，接着利用干膜(Dry Film)的技术，使得干膜和背板材料层SiN无缝贴合。并且使陡坡的角度更加平滑，钝角的角度更大，以便于后续金属材料层Au更好的沉积在干膜在表面，通过所述方法改善薄膜复合层，使得器件拐角处的金属没有裂缝，更能低档住湿法化学蚀刻剂(Wet Chemical)的腐蚀，保护器件。

本发明的优点在于：

1、改善薄膜复合层的叠层(film stack)。

2、抑制湿法化学蚀刻(Wet Chemical)对于器件的损坏。

3、保护器件，提高良率。

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。