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      一種運(yùn)動(dòng)傳感器的制備方法_3

      文檔序號(hào):8423443閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
      局限于某一種。
      [0082]執(zhí)行步驟206,在所述覆蓋層犧牲材料層上沉積覆蓋層薄層210,以覆蓋所述覆蓋層犧牲材料層209。
      [0083]具體地,參照?qǐng)D2c,沉積覆蓋層薄層210,所述覆蓋層薄層210選用和所述覆蓋層犧牲材料層209具有較大蝕刻選擇比的材料。
      [0084]然后執(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(lái)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?;瘜W(xué)機(jī)械拋光平坦化方法更常用。
      [0085]覆蓋層薄層210選用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、多晶硅、金屬薄膜、硅的合金或者混合物以及有機(jī)覆蓋物中的一種。
      [0086]執(zhí)行步驟207,圖案化所述覆蓋層薄層210,以在所述覆蓋層薄層中形成第二開(kāi)口20,露出部分所述覆蓋層犧牲材料層209。
      [0087]參照?qǐng)D2d,圖案化所述覆蓋層薄層210,以去除所述MEMS襯底205兩側(cè)的所述覆蓋層薄層210,僅保留位于所述覆蓋層犧牲材料層209上方的所述覆蓋層薄層210,同時(shí)形成第二開(kāi)口 20,露出所述覆蓋層犧牲材料層209,所述第二開(kāi)口 20的數(shù)目以及關(guān)鍵尺寸并不局限于某一尺寸,可以在一定范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。
      [0088]所述圖案化方法為在所述覆蓋層薄層210上形成圖案化的光刻膠層,所述光刻膠層中定義所述第二開(kāi)口 20的數(shù)目以及關(guān)鍵尺寸,在該步驟中,通過(guò)濕法清洗或者干法蝕刻所述覆蓋層薄層210,在本發(fā)明中所述蝕刻步驟選用干法蝕刻,所述蝕刻可以選用CF4、CHF3,另外加上N2、CO2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(shí)間為5-120s,優(yōu)選為5-60s,更優(yōu)選為5-30s。
      [0089]執(zhí)行步驟208,去除所述覆蓋層犧牲材料層209和所述犧牲材料層207,以在所述底部電極203的上方形成空腔。
      [0090]參照?qǐng)D2e,在本發(fā)明中為了在去除所述覆蓋層犧牲材料層209和所述犧牲材料層207同時(shí)不會(huì)對(duì)所述底部電極203造成影響,選用蝕刻選擇比較大的方法進(jìn)行蝕刻,在本發(fā)明具體實(shí)施例中可以選用干法蝕刻,反應(yīng)離子蝕刻(RIE)、離子束蝕刻、等離子體蝕刻。最好通過(guò)一個(gè)或者多個(gè)RIE步驟進(jìn)行干法蝕刻,例如在本發(fā)明中可以選擇N2中的作為蝕刻氣氛,還可以同時(shí)加入其它少量氣體例如CF4、CO2、O2,所述蝕刻壓力可以為50-200mTorr,優(yōu)選為100-150mTorr,功率為200-600W,在本發(fā)明中所述蝕刻時(shí)間為5_80s,更優(yōu)選10_60s,同時(shí)在本發(fā)明中選用較大的氣體流量,作為優(yōu)選,在本發(fā)明所述N2的流量為30-300sCCm,更優(yōu)選為 50_100sccm。
      [0091]去除所述覆蓋層犧牲材料層209和所述犧牲材料層207之后在所述底部電極203的上方形成空腔,并在所述底部電極203上方形成懸臂梁,所述懸臂梁與所述MEMS襯底205呈支點(diǎn)連接。
      [0092]執(zhí)行步驟208,繼續(xù)沉積覆蓋層薄層填充第二開(kāi)口 20,以形成封閉的覆蓋層。
      [0093]參照?qǐng)D2f,繼續(xù)沉積覆蓋層薄層210,填充第二開(kāi)口 20,其中在該步驟中并不會(huì)填充所述開(kāi)口 10,完全填充所述第二開(kāi)口 20之后,覆蓋層薄層210成為一個(gè)完整的覆蓋層,將位于下方的空腔形成密閉的空腔,在該步驟中所述覆蓋層薄層210的沉積方法可以選用步驟206中同樣的方法。
      [0094]作為優(yōu)選,在該步驟中還可以包含平坦化步驟。
      [0095]進(jìn)一步,在本發(fā)明中形成所述覆蓋層之后還可以進(jìn)一步包含其他常規(guī)的設(shè)置以及處理,在此不再贅述。
      [0096]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題,提供了一種運(yùn)動(dòng)傳感器的制備方法,在所述方法中選用覆蓋層薄層來(lái)來(lái)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(gè)工藝更加簡(jiǎn)單,成本得到極大降低;同時(shí)通過(guò)所述方法還可以很好地解決晶圓的切割(dicing)、變薄以及測(cè)試過(guò)程對(duì)所述覆蓋層的損壞,使所述傳感器的良率提聞。
      [0097]圖3為本發(fā)明一【具體實(shí)施方式】中所述傳感器的制備工藝流程圖,具體包括以下步驟:
      [0098]步驟201提供基底,所述基底上形成有CMOS器件,所述基底上還形成有底部電極、以及位于所述底部電極上的犧牲材料層;
      [0099]步驟202形成MEMS襯底并圖案化,以形成多個(gè)第一開(kāi)口,露出部分所述犧牲材料層;
      [0100]步驟203在所述MEMS襯底上沉積覆蓋層犧牲材料層并圖案化;
      [0101]步驟204在所述覆蓋層犧牲材料層上沉積覆蓋層薄層,以覆蓋所述覆蓋層犧牲材料層;
      [0102]步驟205圖案化所述覆蓋層薄層,以在所述覆蓋層薄層中形成多個(gè)第二開(kāi)口,露出部分所述覆蓋層犧牲材料層;
      [0103]步驟206去除所述覆蓋層犧牲材料層和所述犧牲材料層,以在所述底部電極上方形成空腔;
      [0104]步驟207再次沉積所述覆蓋層薄層填充所述第二開(kāi)口,以形成封閉的覆蓋層。
      [0105]本發(fā)明已經(jīng)通過(guò)上述實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明,但應(yīng)當(dāng)理解的是,上述實(shí)施例只是用于舉例和說(shuō)明的目的,而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實(shí)施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是,本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例,根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改,這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以?xún)?nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由附屬的權(quán)利要求書(shū)及其等效范圍所界定。
      【主權(quán)項(xiàng)】
      1.一種運(yùn)動(dòng)傳感器的制備方法,包括: 提供基底,所述基底上形成有CMOS器件,所述基底上還形成有底部電極、以及位于所述底部電極上的犧牲材料層; 形成MEMS襯底并圖案化,以形成多個(gè)第一開(kāi)口,露出部分所述犧牲材料層; 在所述MEMS襯底上沉積覆蓋層犧牲材料層并圖案化; 在所述覆蓋層犧牲材料層上沉積覆蓋層薄層,以覆蓋所述覆蓋層犧牲材料層; 圖案化所述覆蓋層薄層,以在所述覆蓋層薄層中形成多個(gè)第二開(kāi)口,露出部分所述覆蓋層犧牲材料層; 去除所述覆蓋層犧牲材料層和所述犧牲材料層,以在所述底部電極上方形成空腔; 再次沉積所述覆蓋層薄層填充所述第二開(kāi)口,以形成封閉的覆蓋層。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述覆蓋層薄層選用氧化硅、氮化硅、氮氧化娃、多晶娃、金屬薄膜、娃的合金或者混合物以及有機(jī)覆蓋物中的一種。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述覆蓋層犧牲材料層為無(wú)定形碳材料層,所述MEMS襯底選用Si,所述犧牲材料層選用無(wú)定形碳材料層。
      4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,在所述基底上形成底部電極的方法為: 在所述基底上沉積第一介電層; 圖案化所述第一介電層,以在所述第一介電層中形成第三開(kāi)口 ; 在所述第三開(kāi)口中填充金屬材料,以形成所述底部電極。
      5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,形成所述犧牲材料層的方法為: 在所述底部電極上沉積第二介電層; 圖案化所述第二介電層,形成溝槽,露出位于中間部分的底部電極; 沉積犧牲材料,以填充所述溝槽并形成所述犧牲材料層。
      6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,在所述第二介電層上形成所述MEMS襯底的方法為: 形成所述MEMS襯底; 將所述MEMS襯底通過(guò)共晶結(jié)合或者熱鍵合的方法和所述第二介電層鍵合,以形成一體的結(jié)構(gòu)。
      7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一開(kāi)口的關(guān)鍵尺寸小于5um。
      8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法還包括以下步驟: 在所述MEMS襯底上形成第三介電層; 蝕刻所述第三介電層、所述MEMS襯底、第二介電層,以在所述第一開(kāi)口的一側(cè)形成接觸孔,露出所述底部電極; 選用導(dǎo)電材料填充所述接觸孔,以形成接觸塞。
      9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,圖案化所述覆蓋層薄層,以在所述覆蓋層薄層中形成第二開(kāi)口,同時(shí)去除所述一開(kāi)口兩側(cè)的所述覆蓋層薄層,以露出所述接觸塞。
      【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種運(yùn)動(dòng)傳感器的制備方法,包括:提供基底,所述基底上形成有CMOS器件,所述基底上還形成有底部電極、以及位于所述底部電極上的犧牲材料層;形成MEMS襯底并圖案化,以形成多個(gè)第一開(kāi)口,露出部分所述犧牲材料層;在所述MEMS襯底上沉積覆蓋層犧牲材料層并圖案化;在所述覆蓋層犧牲材料層上沉積覆蓋層薄層,以覆蓋所述覆蓋層犧牲材料層;圖案化所述覆蓋層薄層,以在所述覆蓋層薄層中形成多個(gè)第二開(kāi)口,露出部分所述覆蓋層犧牲材料層;去除所述覆蓋層犧牲材料層和所述犧牲材料層,以在所述底部電極上方形成空腔;再次沉積所述覆蓋層薄層填充所述第二開(kāi)口,以形成封閉的覆蓋層。本發(fā)明所述方法使所述傳感器的良率提高。
      【IPC分類(lèi)】B81C1-00
      【公開(kāi)號(hào)】CN104743505
      【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410100750
      【發(fā)明人】謝紅梅, 劉煊杰
      【申請(qǐng)人】中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司
      【公開(kāi)日】2015年7月1日
      【申請(qǐng)日】2014年3月18日
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