[发明专利]一种微机械锚区释放停止结构及其制备方法

权利要求书

1.一种微机械锚区释放停止结构，其特征在于，所述停止结构包括一层呈“凹”字形的停止层(1)。

2.根据权利要求1所述的微机械锚区释放停止结构，其特征在于，所述停止结构还包括填充结构(2)和上结构层(3)。

3.根据权利要求1或2所述的微机械锚区释放停止结构，其特征在于，所述停止层(1)的凹坑内侧底部设置为直角或斜角。

4.根据权利要求1或2所述的微机械锚区释放停止结构，其特征在于，所述停止层(1)的凹坑内侧底部中心位置凹陷设置为一级或多级阶梯式台阶形状，所述台阶形状为直角或斜角。

5.一种权利要求1所述的微机械锚区释放停止结构的制备方法，包括以下步骤：

a)沉积下结构层，在下结构层上沉积牺牲层，刻蚀牺牲层，形成释放锚区凹坑；

b)沉积释放停止结构的薄膜材料；

c)刻蚀去除释放停止结构膜层的非必要区域得到释放停止结构。

6.一种权利要求2所述的微机械锚区释放停止结构的制备方法，包括以下步骤：

a)沉积下结构层，在下结构层上沉积牺牲层，刻蚀牺牲层，形成释放锚区凹坑；

b)沉积释放停止结构的薄膜材料；

c)沉积锚区凹坑填充材料，而后利用化学机械抛光CMP停止在锚区释放停止薄膜表面，使表面平坦；

d)刻蚀去除释放停止结构膜层的非必要区域得到释放停止结构的停止层；

e)沉积上结构层的薄膜材料。

7.根据权利要求6所述的微机械锚区释放停止结构的制备方法，其特征在于，所述上结构层的薄膜材料完成沉积后，对上结构层的膜层材料进行图形化形成释放孔，所述释放孔用于释放停止层、下结构层与上结构层之间的牺牲层材料。

8.一种权利要求4所述的微机械锚区释放停止结构的制备方法，其特征在于，当所述释放停止结构的凹坑底部设置一级台阶时，所述制备方法的步骤为：

a)沉积第一层牺牲层，光刻形成一级台阶的图形；

b)刻蚀掉图形内的第一层牺牲层并去除光刻胶，形成一级台阶凹坑；

c)沉积第二层牺牲层，光刻形成上一级台阶的图形；

d)刻蚀掉图形内的第二层牺牲层并去除光刻胶，形成上一级台阶凹坑与一级台阶凹坑组合成的阶梯式台阶形状凹坑；

e)沉积停止层膜层材料，得到释放停止结构；

或

a＇)沉积牺牲层；

b＇)光刻形成上一级台阶或下一级台阶的图形，刻蚀掉台阶深度对应的牺牲层并去除光刻胶；

c＇)再次光刻步骤b＇)剩余一级台阶的图形，形成阶梯式台阶形状的图形，刻蚀掉图形内的剩余牺牲层并去除光刻胶，形成阶梯式台阶形状的凹坑；

d＇)沉积停止层膜层材料，得到释放停止结构。

9.根据权利要求8所述的微机械锚区释放停止结构的制备方法，其特征在于，当所述释放停止结构的凹坑底部设置有多级台阶时，重复步骤a)-d)或在步骤b＇)-c＇)中由外向内或由内向外依次逐层刻蚀，得到多级台阶形状的凹坑。

10.根据权利要求5或6所述的微机械锚区释放停止结构的制备方法，其特征在于，所述下结构层的材料为硅、多晶硅、非晶硅、多晶硅和氮化硅复合层、非晶硅和氮化硅复合层；

所述牺牲层的材料和锚区凹坑填充材料为氧化硅、硼硅玻璃、磷硅玻璃或硼磷硅玻璃的单一材料，或由至少其中两种随机堆叠的复合材料；所述牺牲层材料和锚区凹坑填充材料的沉积方式为化学气相沉积CVD，所述CVD包括低压化学气相沉积LPCVD、常压化学气相沉积APCVD、亚常压化学气相沉积SACVD或等离子增强化学气相沉积PECVD，当牺牲层为氧化硅时，其沉积方式也可以为热氧化；

所述锚区停止薄膜材料和上结构层材料为多晶硅、非晶硅、氮化硅、碳化硅，或者这几种材料中2种或者多种材料随机堆叠的复合层；所述锚区停止薄膜材料和上结构层材料的沉积方式为CVD；所述CVD包括低压化学气相沉积LPCVD、常压化学气相沉积APCVD、亚常压化学气相沉积SACVD或等离子增强化学气相淀积PECVD。