一种基于大马士革工艺的MEMS开关牺牲层的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114291784A(43)申请公布日2022.04.08(21)申请号202110814293.7(22)申请日2021.07.19(71)申请人中北大学南通智能光机电研究院地址226000江苏省南通市中央创新区紫琅科技城W-9号楼申请人中北大学(72)发明人王俊强张世义吴倩楠余建刚李孟委(74)专利代理机构西安嘉思特知识产权代理事务所(普通合伙)61230代理人王海栋(51)Int.Cl.B81C1/00(2006.01)B81B7/02(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图4页(54)发明名称一种基于大马士革工艺的MEMS开关牺牲层的制备方法(57)摘要本发明涉及一种基于大马士革工艺的MEMS开关牺牲层的制备方法，包括步骤：S1、获取晶圆；S2、在晶圆的表面沉积牺牲层，牺牲层的材料包括半导体材料；S3、刻蚀牺牲层，在共面波导上形成通孔；S4、在通孔中电镀锚点材料，形成初始锚点；S5、对牺牲层和初始锚点进行抛光处理，形成目标锚点，目标锚点的表面与牺牲层表面平齐；S6、在牺牲层表面电镀上电极，使得上电极与目标锚点接触；S7、释放牺牲层，形成MEMS开关的悬臂梁。该制备方法将大马士革工艺引入到牺牲层的制备过程中，有效改善了MEMS牺牲层的平整度，提高了牺牲层的稳定性，降低了牺牲层的释放时间，提高了生产效率，适用于MEMS开关的量产工作。CN114291784ACN114291784A权利要求书1/2页1.一种基于大马士革工艺的MEMS开关牺牲层的制备方法，其特征在于，包括步骤：S1、获取晶圆，其中，所述晶圆表面制备有MEMS开关的共面波导；S2、在所述晶圆的表面沉积牺牲层，所述牺牲层的材料包括半导体材料；S3、刻蚀所述牺牲层，在所述共面波导上形成通孔；S4、在所述通孔中电镀锚点材料，形成初始锚点；S5、对所述牺牲层和所述初始锚点进行抛光处理，形成目标锚点，所述目标锚点的表面与所述牺牲层表面平齐；S6、在所述牺牲层表面电镀上电极，使得所述上电极与所述目标锚点接触；S7、释放所述牺牲层，形成所述MEMS开关的悬臂梁。2.根据权利要求1所述的基于大马士革工艺的MEMS开关牺牲层的制备方法，其特征在于，所述半导体材料包括二氧化硅、非晶硅、氮化硅中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的基于大马士革工艺的MEMS开关牺牲层的制备方法，其特征在于，所述牺牲层的厚度大于所述目标锚点的厚度。4.根据权利要求1所述的基于大马士革工艺的MEMS开关牺牲层的制备方法，其特征在于，步骤S3包括：S31、在所述牺牲层的表面进行通孔图形化处理，形成通孔图形区域；S32、刻蚀所述通孔图形区域的所述牺牲层，形成所述通孔。5.根据权利要求1所述的基于大马士革工艺的MEMS开关牺牲层的制备方法，其特征在于，步骤S4包括：S41、在所述通孔和所述牺牲层表面制备第一种子层；S42、在所述第一种子层表面进行锚点图形化处理以露出所述通孔，形成锚点图形区域；S43、在所述锚点图形区域进行电化学沉积并去除所述第一种子层，形成所述初始锚点。6.根据权利要求1或5所述的基于大马士革工艺的MEMS开关牺牲层的制备方法，其特征在于，所述初始锚点的厚度与所述通孔的厚度相等。7.根据权利要求1所述的基于大马士革工艺的MEMS开关牺牲层的制备方法，其特征在于，步骤S5包括：利用抛光机及硅抛光液对所述牺牲层进行抛光处理。8.根据权利要求1或7所述的基于大马士革工艺的MEMS开关牺牲层的制备方法，其特征在于，所述抛光处理的精度小于100nm，抛光处理后所述牺牲层的厚度与所述目标锚点的厚度相等。9.根据权利要求1所述的基于大马士革工艺的MEMS开关牺牲层的制备方法，其特征在于，步骤S6包括：S61、在所述牺牲层表面制备第二种子层；S62、在所述第二种子层表面进行上电极图形化处理，形成上电极图形区域，所述上电极图形区域将所述锚点露出；S63、在所述上电极图形区域上进行电化学沉积并去除所述第二种子层，形成所述上电极。2CN114291784A权利要求书2/2页10.根据权利要求1所述的基于大马士革工艺的MEMS开关牺牲层的制备方法，其特征在于，步骤S7包括：利用氟化氢刻蚀机，通过氢氟酸气体对牺牲层进行释放，形成所述悬臂梁。3CN114291784A说明书1/4页一种基于大马士革工艺的MEMS开关牺牲层的制备方法技术领域[0001]本发明属于半导体器件制备技术领域，具体涉及一种基于大马士革工艺的MEMS开关牺牲层的制备方法。背景技术[0002]MEMS开关具有体积小、集成度高、性能良好的特点，可以与移项器、滤波器、衰减器等进行集成，构成具有智能化、多功能、可重构的MEMS器件，应用于航空航天、测试仪器、通信等领域中。