述方法中選用覆蓋層薄層來來代替現(xiàn)有技術(shù)中的硅覆蓋層，所述方法和現(xiàn)有工藝具有良好的兼容性，使得整個工藝更加簡單，成本得到極大降低；同時通過所述方法還可以很好地解決晶圓的切割(dicing)、變薄以及測試過程對所述覆蓋層的損壞，使所述傳感器的良率提高。
[0053]下面結(jié)合附圖2a_2f對本發(fā)明的一具體地實(shí)施方式作進(jìn)一步的說明。
[0054]首先，執(zhí)行步驟201首先提供基底201，所述基底201上形成有CMOS器件。
[0055]具體地，參照圖2a，所述基底201包括半導(dǎo)體襯底，以及在所述襯底上形成的各種有源器件，其中所述半導(dǎo)體襯底可以是以下所提到的材料中的至少一種:硅、絕緣體上硅(SOI )、絕緣體上層疊硅(SSOI )、絕緣體上層疊鍺化硅(S-SiGeOI )、絕緣體上鍺化硅(SiGeOI)以及絕緣體上鍺(GeOI)等。
[0056]在所述半導(dǎo)體襯底上形成各種有源器件，例如在所述半導(dǎo)體襯底上形成CMOS器件以及其他的有源器件，所述有源器件并不局限于某一種。
[0057]接著執(zhí)行步驟202，在所述基底201上形成底部電極203。
[0058]具體地，在所述基底上形成底部電極203的方法為:
[0059]在所述基底上沉積第一介電層202，然后在所述第一介電層202上形成圖案化的光刻膠層(圖中未示出)，所述光刻膠層上形成有開口的圖案，然后以所述光刻膠層為掩膜圖案化所述第一介電層202,以在所述第一介電層202中形成第三開口。
[0060]然后在所述第三開口中填充金屬材料，以形成底部電極203，所述底部電極203位于中間的部分作為傳感器的電極，所述傳感器為運(yùn)動傳感器或者慣性傳感器，位于所述傳感器電極兩側(cè)的底部電極203作為金屬互連層，用于將所述MEMS器件和底部的CMOS器件形成電連接。
[0061]其中，所述金屬材料可以選用銅、金、銀、鎢及其他類似材料，優(yōu)選金屬銅作為導(dǎo)電材料，可以通過物理氣相沉積(PVD)法或者電化學(xué)鍍銅(ECP)的方法填充所述溝槽并覆蓋所述氧化物層，優(yōu)選電化學(xué)鍍銅(ECP)的方法形成所述金屬材料。
[0062]接著執(zhí)行步驟203，在所述底部電極203上沉積第二介電層204，并且在所述第二介電層204中形成凹槽。
[0063]具體地，在所述底部電極203上沉積第二介電層204，所述第二介電層204可以使用例如S12、碳氟化合物(CF)、摻碳氧化硅(S1C)、或碳氮化硅(SiCN)等。或者，也可以使用在碳氟化合物(CF)上形成了 SiCN薄膜的膜等。碳氟化合物以氟(F)和碳(C)為主要成分。碳氟化合物也可以使用具有非晶體(非結(jié)晶性)構(gòu)造的物質(zhì)。所述第二介電層204還可以使用例如摻碳氧化硅(S1C)等多孔質(zhì)構(gòu)造。
[0064]然后圖案化所述第二介電層204，以形成凹槽，所述凹槽用于在后續(xù)的步驟中形成密閉的空腔，在該步驟中可以選用干法蝕刻第二介電層204以形成凹槽，在所述干法蝕刻中可以選用CF4、CHF3,另外加上N2、CO2, O2中的一種作為蝕刻氣氛，其中氣體流量為CF410-200sccm，CHF310-200sccm，N2 或 CO2 或 0210_400sccm，所述蝕刻壓力為 30_150mTorr，蝕刻時間為5-120s，優(yōu)選為5-60s，更優(yōu)選為5-30s。
[0065]執(zhí)行步驟204，在形成溝槽以后，沉積犧牲材料層207，所述犧牲材料層207可以為氮摻雜的碳化娃層NDC (Nitrogen dopped Silicon Carbite)、SiN層或者無定形碳材料(AC)，在本發(fā)明的一【具體實(shí)施方式】中優(yōu)選無定形碳材料(AC)作為犧牲材料層207。
[0066]在沉積所述犧牲材料層207之后執(zhí)行平坦化步驟，在該步中可以使用半導(dǎo)體制造領(lǐng)域中常規(guī)的平坦化方法來實(shí)現(xiàn)表面的平坦化。該平坦化方法的非限制性實(shí)例包括機(jī)械平坦化方法和化學(xué)機(jī)械拋光平坦化方法。化學(xué)機(jī)械拋光平坦化方法更常用。
[0067]執(zhí)行步驟204，在所述第二介電層204以及所述犧牲材料層207上形成MEMS襯底205。
[0068]具體地，在該步驟中，所述MEMS襯底205的形成方法和常規(guī)的方法是不同的，并非直接在所述第二介電層204上沉積，而是首先制備MEMS襯底205，然后將所述MEMS襯底205和所述第二介電層204鍵合為一體，以此經(jīng)所述凹槽20形成密閉的空腔，以形成傳感器。
[0069]進(jìn)一步，所述MEMS襯底205為硅或多晶硅，作為優(yōu)選，所述MEMS襯底205為硅；所述MEMS襯底205的厚度為lO-lOOum，優(yōu)選為20_50um。在本發(fā)明中MEMS襯底205的沉積方法可以為化學(xué)氣相沉積(CVD)法、物理氣相沉積(PVD)法或原子層沉積(ALD)法等形成的低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)、激光燒蝕沉積(LAD)以及外延生長中的一種。
[0070]所述MEMS襯底205以及所述第二介電層204之間通過共晶結(jié)合或者熱鍵合的方法鍵合在一起，在該實(shí)施例中所述第二介電層204優(yōu)選為S12，在該步驟中優(yōu)選為熱鍵合的方法，在該步驟中分別用H2S04+H202清洗，清洗過程必須嚴(yán)格遵守操作規(guī)范，其中包括對溶液濃度配比、加熱時間、沖水時間的控制等，以增強(qiáng)兩鍵合面的親水性.此外，硅/硅鍵合能否實(shí)現(xiàn)還取決于Si片表面的起伏度(也稱平整度)，通常需在5A以下.在保證以上兩個條件的情況下，180°C的退火溫度就能保證較大的鍵合強(qiáng)度。
[0071]執(zhí)行步驟205，圖案化所述MEMS襯底205，形成第一開口 10，以露出部分所述犧牲材料層207。
[0072]具體地，在所述MEMS襯底205上形成有機(jī)分布層(Organic distribut1nlayer, ODL),含硅的底部抗反射涂層(Si_BARC)，在所述含硅的底部抗反射涂層(S1-BARC)上沉積圖案化了的光刻膠層，其中所述光刻膠上的圖案定義了所要形成深溝槽的圖形，然后以所述光刻膠層為掩膜層蝕刻所述有機(jī)分布層、底部抗反射涂層、所述MEMS襯底205以及第二介電層204,形成第一開口 10的圖案。
[0073]在開口的同時形成移動傳感塊208，所述移動傳感塊208位于所述犧牲材料層207上，在后續(xù)的步驟中去除所述犧牲材料層207后，所述移動傳感塊208可以移動，并通過底部電極203感知。
[0074]所述第一開口 10位于所述犧牲材料層207的正上方，通過控制該蝕刻過程，使所述蝕刻停止與該犧牲材料層207，其中所述第一開口 10數(shù)目可以為多個，在該實(shí)施例中，在所述兩個犧牲材料層上各形成兩個相互隔離的第一開口 10，所述第一開口 10的關(guān)鍵尺寸受所述DRIE系統(tǒng)的限制，所述開口的寬高比為1:15，所述第一開口的關(guān)鍵尺寸都小于5um。
[0075]具體地，選用深反應(yīng)離子刻蝕(DRIE)方法蝕刻所述MEMS襯底205和所述第二介電層204，在所述深反應(yīng)離子刻蝕(DRIE)步驟中選用氣體六氟化硅(SF6)作為工藝氣體，施加射頻電源，使得六氟化硅反應(yīng)進(jìn)氣形成高電離，所述蝕刻步驟中控制工作壓力為20mTorr-8Torr，頻功率為600W，13.5MHz，直流偏壓可以在-500V-1000V內(nèi)連續(xù)控制，保證各向異性蝕刻的需要，選用深反應(yīng)離子刻蝕(DRIE)可以保持非常高的刻蝕光阻選擇比。所述深反應(yīng)離子刻蝕(DRIE)系統(tǒng)可以選擇本領(lǐng)常用的設(shè)備，并不局限于某一型號。
[0076]作為優(yōu)選，在該步驟中選用SF6作為刻蝕劑，C4F8作為聚合物產(chǎn)生劑，而且刻蝕與聚合交替進(jìn)行，在刻蝕過程中，離子源電源和偏壓電源同時工作，使反應(yīng)室通入的SF6產(chǎn)生F+對硅進(jìn)行不完全各向異性刻蝕，在每完成一個刻蝕和聚合的周期后硅槽內(nèi)都不會有聚合物殘留，這就克服了深刻蝕過程中槽內(nèi)聚合物的大量殘留以及難以清除的技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了高深寬比硅槽的“清潔”刻蝕。
[0077]作為進(jìn)一步的優(yōu)選，在該步驟中還包括形成金屬電連接的步驟，其中在所述開口兩側(cè)的所述MEMS襯底上形成第三介電層；在所述第三介電層中形成接觸孔，并且填充以形成接觸塞206，以便在后續(xù)步驟中形成電連接，所述形成第三介電層以及形成接觸塞206的方法可以選用本領(lǐng)域常用的方法，在此不再贅述。
[0078]執(zhí)行步驟205，在所述MEMS襯底205上沉積覆蓋層犧牲材料層209并圖案化；
[0079]參照圖2b，在所述MEMS襯底205以及所述第一開口 10上沉積覆蓋層犧牲材料層209，其中由于所述第一開口 10的關(guān)鍵尺寸很小，均小于5um，在沉積所述覆蓋層犧牲材料層209時不會填充所述第一開口 10，僅僅會在第一開口的頂部附近形成部分所述覆蓋層犧牲材料層209。
[0080]作為優(yōu)選，所述覆蓋層犧牲材料層209可以選用無定形碳材料層(AC)，所述無定形碳材料層(AC)選用化學(xué)氣相沉積(CVD)的方法形成，所述無定形碳材料層(AC)的厚度可以根據(jù)所要形成密閉空腔的大小進(jìn)行設(shè)計，并不局限于某一數(shù)值。
[0081]然后圖案化所述覆蓋層犧牲材料層209，蝕刻去除位于所述MEMS襯底205兩側(cè)覆蓋層犧牲材料層209，僅保留位于所述移動傳感塊208上方的所述覆蓋層犧牲材料層209，所述圖案化方法可以選用本領(lǐng)域常用方法，并不