[发明专利]一种抗干扰MEMS器件的制备方法

说明书

本发明公开一种抗干扰MEMS器件的制备方法，包括以下步骤：S1、在衬底层晶圆制备隔离槽；S2、在隔离槽内填充绝缘介质层与隔离介质层，形成垂直引线；S3、在感应电极结构层晶圆制备感应电极中心锚点及硅支撑柱；S4、将步骤S2与步骤S3得到的晶圆相键合；S5、在可动敏感结构层晶圆制备可动结构中心锚点；S6、将步骤S5与步骤S4得到的晶圆相键合，再光刻与刻蚀形成可动敏感结构以及感应电极；S7、制备盖帽；S8、将步骤S7与步骤S4得到的晶圆相键合；S9、制备接触孔；S10、在接触孔处制备用于引线键合的PAD点；本方法得到的MEMS器件能够降低外界干扰对器件性能的影响，且加工工艺简单。

技术领域

本发明涉及微机械电子技术领域，具体是一种抗干扰MEMS器件的制备方法。

背景技术

MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）是微机电系统的缩写，MEMS 制造技术利用微纳米加工技术，尤其是采用半导体晶圆制造的相关技术，制造出各种微纳米级机械结构，结合专用控制集成电路（ASIC），组成智能化的微传感器、微执行器、微光学器件等MEMS 元器件。MEMS元器件具有体积小、成本低、可靠性高、功耗低、智能化程度高、易较准、易集成的优点，被广泛应用于航空航天、医疗、工业生产以及各类消费级产品中。

目前，诸多MEMS器件存在应用环境复杂，封装、安装工艺等外界因素容易引入不确定因素，影响器件性能。国外高性能MEMS器件产品已经较为成熟，并得到了广泛应用，国内对于高性能MEMS器件进行了深入研发，已经有部分公司或实验室制备出了精度较高的MEMS器件，但在抗干扰能力方面均有所欠缺，使其在复杂环境下的应用受到一定限制。

采用下极板作为感应电极结构的电容式MEMS器件，作为一种力敏感器件，现有技术中，感应电极结构往往与衬底紧密连接，在复杂环境条件下所产生的干扰容易通过衬底传递到感应电极结构，引起感应电极结构产生形变，造成器件输出漂移，性能下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗干扰MEMS器件的制备方法，采用该方法制备得到的MEMS器件能够降低外界干扰对器件性能的影响，且加工工艺简单，产品的可靠性、一致性好，可以实现批量制造。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种抗干扰MEMS器件的制备方法，包括以下步骤：

S1、取第一SOI硅片作为衬底层晶圆，利用光刻与刻蚀工艺在第一SOI硅片的衬底硅中心与两侧分别形成环形的隔离槽，隔离槽深至第一SOI硅片的埋氧层；

S2、依次通过热氧化工艺与介质填充工艺，在衬底硅表面生长绝缘介质层与隔离介质层，并填充进隔离槽；再利用减薄、化学机械抛光工艺去除隔离槽外部的绝缘介质层与隔离介质层，在衬底硅中心与两侧分别形成第一垂直引线与第二垂直引线；

S3、取第一双抛硅片作为感应电极结构层晶圆，通过光刻、刻蚀工艺，在第一双抛硅片表面制备感应电极框架、感应电极中心锚点以及感应电极中心锚点两侧的硅支撑柱；

S4、将步骤S2与步骤S3得到的晶圆相键合，感应电极中心锚点与第一垂直引线相对应，硅支撑柱与第二垂直引线相对应；

S5、取第二双抛硅片作为可动敏感结构层晶圆，通过光刻、刻蚀工艺，在第二双抛硅片表面制备可动结构框架与可动结构中心锚点；

S6、将步骤S5与步骤S4得到的晶圆相键合，再从第二双抛硅片表面进行光刻与刻蚀，形成可动敏感结构以及由硅支撑柱支撑的感应电极；可动结构中心锚点与感应电极中心锚点相对应；

S7、取单晶硅片作为盖帽晶圆，利用光刻、刻蚀工艺在单晶硅片表面制作盖帽外围框架与活动腔；

S8、将步骤S7与步骤S4得到的晶圆相键合；