[发明专利]MEMS隔膜结构体及其制造方法

说明书

本发明涉及一种MEMS隔膜结构体制造方法，该方法包括下列步骤：在硅基板上形成氧化硅薄膜堤结构体；沉积粘结层后形成牺牲层；在所述牺牲层上沉积表面保护膜；蚀刻所述表面保护膜与牺牲层而在氧化硅薄膜堤结构体上形成1列至3列沟槽；在所述1列至3列沟槽内部与牺牲层的表面保护膜上沉积支持膜而形成隔膜；及除掉沉积在所述1列的支持膜内部的牺牲层而形成中空空间。

技术领域

本发明揭示了一种MEMS隔膜结构体及其制造方法，更详细地说，本发明揭示了一种利用半导体工艺提高了稳定性的MEMS隔膜结构体及其制造方法。

背景技术

一般来说，以针对硅基板上的薄膜材料进行加工的半导体集成电路制作工艺为基础的表面微加工技术在硅基板上制作MEMS隔膜结构体并且将其和半导体线路接合而得以制作微型传感器之类的MEMS器件。此时，MEMS隔膜结构体除掉作为牺牲层的非晶碳膜后从基板浮起而形成中空空间。

但是现有的MEMS隔膜结构体由于除掉牺牲层后形成的中空空间的高度不高而无法期待置于隔膜上的上部MEMS器件的热稳定性，使得隔膜结构体的稳定性降低。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明旨在解决上述问题，本发明的目的是提供一种提高隔膜结构体的机械稳定性并且提高隔膜结构体上的MEMS器件的热稳定性的MEMS隔膜结构体及其制造方法。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明的MEMS隔膜结构体制造方法包括下列步骤：在硅基板上形成氧化硅薄膜堤结构体；沉积粘结层后形成牺牲层；在所述牺牲层上沉积表面保护膜；蚀刻所述表面保护膜与牺牲层而在氧化硅薄膜堤结构体上形成1列至3列沟槽；在所述1列至3列沟槽内部与牺牲层的表面保护膜上沉积支持膜而形成隔膜；及除掉沉积在所述1列的支持膜内部的牺牲层而形成中空空间。

可以沉积或生长氧化硅薄膜而形成所述氧化硅薄膜堤结构体。

所述氧化硅薄膜堤结构体能以多角筒或圆筒形状形成。

可以沉积氧化硅薄膜而形成所述粘结层。

所述牺牲层能以液态旋涂方法在表面平坦地形成非晶碳层。

所述旋涂的非晶碳层可以在200～400℃烘烤(baking)1～10分钟后在300～400℃热处理10～50分钟。

在所述氧化硅薄膜堤结构体上以沟槽形成的牺牲层能以互相连接成多角筒或圆筒形状的闭锁结构构成。

所述多角筒形状可以由4角筒、6角筒、8角筒中的某一个构成。所述沟槽宽度能以1～2um形成。

所述表面保护膜可以沉积氧化硅薄膜而形成。

所述支持膜能以氧化硅薄膜或氮化硅薄膜形成或者积叠氧化硅薄膜与氮化硅薄膜而形成。

还可以包括在所述隔膜上形成MEMS器件的步骤。

而且，本发明的MEMS隔膜结构体包括：硅基板；氧化硅薄膜堤结构体，在所述硅基板上以多角筒或圆筒形状形成；隔膜，在所述氧化硅薄膜堤结构体上的以多角筒或圆筒形状以1列至3列形成的沟槽内部与牺牲层上沉积支持膜而形成；及中空空间，把所述1列沟槽上沉积的支持膜内部的牺牲层加以清除后形成。

还可以包括形成于所述氧化硅薄膜堤结构体上的粘结层。

所述多角筒形状可以是4角筒、6角筒、8角筒中的某一个。

所述牺牲层能以非晶碳层平坦地形成于表面。

所述支持膜能以氧化硅薄膜或氮化硅薄膜形成或者积叠氧化硅薄膜与氮化硅薄膜而形成。

还可包括形成于所述隔膜上的MEMS器件。