[发明专利]用于制备结构的方法

说明书

本发明涉及一种用于制备结构的方法，该包括：a)提供包括正面和背面的供体衬底；b)提供支撑衬底；c)在供体衬底的正面上或者在支撑衬底上形成中间层；d)组装供体衬底和支撑衬底，以便将中间层设置在供体衬底和支撑衬底之间；e)减薄供体衬底的背面，以便形成具有有用厚度的有用层，有用层具有设置在中间层上的第一面和第二自由面；所述方法的卓越之处在于：供体衬底包括埋入停止层和在供体衬底的正面与停止层之间的具有第一厚度的精细有源层，该第一厚度小于有用厚度；在步骤e)之后，所述方法包括去除结构的第一区域内的由有用层的第二自由面和停止层界定的厚有源层。

技术领域

本发明涉及集成MEMS器件领域。特别地，本发明涉及包括具有多个有源层的有用层的结构。

背景技术

用于生产传感器或致动器的微机电系统(MEMS)和纳米机电系统(NEMS)通常包括固定部分和相对于固定部分悬置的至少一个部分：悬置部分能够在外力的作用下移动和/或变形，外力可以具有机械来源、电气来源或磁性来源。

P.Rober等人的文章(“MNEMS：A new approach for ultra-low cost 3Dinertial sensor”，IEEE Sensors Conference 2009，2009年10月25-28日)描述了包括MEMS和NEMS器件的结构，所述结构形成加速度计。该结构包括由如下两种不同厚度形成的有源部分：形成应变仪的NEMS器件使用第一厚度；以及形成地震质量(seismic mass)的MEMS器件使用第一厚度和第二厚度(也就是说，整个有源部分)。这种有源部分可以由限定了具有第一厚度的第一层的SOI衬底制造。接下来实施外延生长步骤，以便产生具有第二厚度的第二层。该第二厚度通常比第一厚度厚：通常约为几十微米，相较于第一厚度的至少一微米。因此，针对这些厚度范围的外延生长步骤是漫长且昂贵的。此外，由于在用于限定器件的第一层上存在氧化物的不连续层(SOI)，所以外延层包含多晶区域。这些多晶区域可能在结构中产生缺陷，从而影响最终器件的功能。

在文献EP 2599746中公开了用于制造包括MEMS和NEMS器件的这种结构的替代方法。该方法包括在第一单晶半导体衬底上生产局部多孔区域或用多个柱局部实现的区域。接下来在该衬底上的外延可以形成具有第一厚度的第一层。然后，通过蚀刻用作局部牺牲层的局部多孔区域或具有柱的区域，该第一层被加工，用于限定NEMS装置并露出膜。接下来进行氧化物的沉积，以便重新填堵开口(在膜下面)并且在第一衬底的整个表面上方，在第一层上方，并因此特别是在所述NEMS膜上形成牺牲层。将氧化物牺牲层组装在支撑衬底上，然后减薄第一衬底的背面以形成有源部分。该有源部分的厚度是第一厚度与第二厚度的和。减薄的面被加工，以便限定NEMS器件，并且去除在NEMS装置上方的具有第二厚度的第二层，从而停止在先前用于重新填堵开口的氧化物层上。最后，通过局部去除埋入的氧化物的牺牲层来释放NEMS和MEMS器件上的膜。

该方法需要多个光刻、蚀刻和沉积步骤，以连续地限定、加工和释放膜，并且随后将膜封装在牺牲层中，之后接合在支撑衬底上，这导致高的制造成本。此外，在接合到支撑衬底上之前NEMS器件预限定在第一衬底上，这可导致效率的损失：首先，因为接合步骤对于拓扑结构、粗糙度或颗粒的任何残留物非常敏感；其次，因为在第一衬底的减薄的背面的加工期间，NEMS(埋入的)和MEMS器件之间的对准的任何缺陷可能影响最终装置的功能。

发明内容

本发明的一个目的是提出一种弥补现有技术的所有或一些缺点的结构。特别地，本发明的目的涉及用于具有微机电系统的器件的结构，从而允许NEMS和MEMS器件的集成。

本发明涉及一种用于制造结构的方法，该方法包括：

a)提供包括正面和背面的供体衬底；

b)提供支撑衬底；

c)在所述供体衬底的所述正面上或在所述支撑衬底上形成中间层；