一种MEMS高台阶加工制造方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114751366A(43)申请公布日2022.07.15(21)申请号202210219856.2(22)申请日2022.03.08(71)申请人苏州感芯微系统技术有限公司地址215000江苏省苏州市工业园区金鸡湖大道99号苏州纳米城西北区07幢401室(72)发明人王东平(74)专利代理机构苏州创元专利商标事务所有限公司32103专利代理师范晴(51)Int.Cl.B81C1/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图5页(54)发明名称一种MEMS高台阶加工制造方法(57)摘要本发明公开了一种MEMS高台阶加工制造方法，包括步骤：在基底上淀积膜层；通过光刻、腐蚀膜层，形成所需的膜层结构；在基底和膜层结构上淀积第一牺牲层；在第一牺牲层上淀积停止层；通过光刻、腐蚀停止层的中部区域，只保留边缘区域；在第一牺牲层和停止层结构上淀积第二牺牲层；采用CMP工艺对第二牺牲层研磨，直到边缘区域研磨到停止层，中部区域继续研磨至与停止层同样高度。本发明的牺牲层MEMS高台阶加工制造方法，在膜层上淀积两层牺牲层和一层停止层，利用牺牲层与停止层的材质不一样，其研磨速率也不一样，利用停止层可以保证圆片中部和边缘区域剩余的牺牲层厚度一致。CN114751366ACN114751366A权利要求书1/1页1.一种MEMS高台阶加工制造方法，其特征在于，包括步骤：S1、在基底上淀积膜层；S2、通过光刻、腐蚀膜层，形成所需的膜层结构；S3、在基底和膜层结构上淀积第一牺牲层；S4、在第一牺牲层上淀积停止层；S5、通过光刻、腐蚀停止层的中部区域，只保留边缘区域；S6、在第一牺牲层和停止层结构上淀积第二牺牲层；S7、采用CMP工艺对第二牺牲层研磨，直到边缘区域研磨到停止层，中部区域继续研磨至与停止层同样高度，保证中部区域和边缘区域剩余的第二牺牲层厚度一致。2.根据权利要求1所述的MEMS高台阶加工制造方法，其特征在于，所述第一牺牲层采用二氧化硅。3.根据权利要求1所述的MEMS高台阶加工制造方法，其特征在于，所述停止层采用氮化硅。4.根据权利要求2所述的MEMS高台阶加工制造方法，其特征在于，所述第二牺牲层采用二氧化硅。2CN114751366A说明书1/3页一种MEMS高台阶加工制造方法技术领域[0001]本发明涉及MEMS工艺，特别涉及一种MEMS高台阶加工制造方法。背景技术[0002]MEMS即微机电系统（MicroelectroMechanicalSystems）是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿技术，经过了四十多年的发展，MEMS技术也逐渐成熟，并进入商用领域。随着MEMS技术的成熟、成本的下降，MEMS产品应用的越来越普遍。[0003]由于MEMS产品工艺中会使用厚膜，腐蚀后就会产生高台阶，高台阶会带来诸如涂胶不良、腐蚀时台阶处胶厚不够等问题。通常是使用CMP工艺来消除台阶的影响。在MEMS产品中，对膜层的应力和膜厚都要求很严格，否则对产品参数的影响较大。所以在使用CMP工艺时，无法通过CMP工艺将牺牲层全部磨掉，露出台阶处的膜层，否则CMP工艺会对台阶处暴露出来的膜层有一定的损伤，从而影响该膜层的应力，导致产品参数异常。如果不把牺牲层全部磨掉，由于CMP工艺的特点，圆片中部和边缘的速率会有不同，这样圆片边缘和中部剩余的牺牲层厚度不一致，同样会影响产品参数均匀性。[0004]现有CMP制造加工工艺中，一种是采用CMP工艺把牺牲层全部磨除掉，如图1所示。此种工艺，在CMP磨完牺牲层后，会接触到下面的膜层，会对膜层表面造成损伤，从而改变了膜层的应力，其应力值与设计值偏离，会造成产品参数异常。[0005]第二种是采用CMP工艺只磨掉一部分牺牲层，在膜层上还保留一部分牺牲层，如图2所示。这种方法虽然不会对膜层的应力造成影响，但是由于CMP工艺的特点，圆片中部和边缘区域剩余的牺牲层的厚度不完全一致，由于MEMS产品对膜层的容忍度较低，会造成圆片中部和边缘区域的产品参数有差异，参数一致性不好。发明内容[0006]本发明目的是：提供一种MEMS高台阶加工制造方法，可以解决MEMS工艺高台阶工艺中使用CMP工艺导致的应力和膜厚不一致问题，改善产品参数均匀性。[0007]本发明的技术方案是：一种MEMS高台阶加工制造方法，包括步骤：S1、在基底上淀积膜层；S2、通过光刻、腐蚀膜层，形成所需的膜层结构；S3、在基底和膜层结构上淀积第一牺牲层；S4、在第一牺牲层上淀积停止层；S5、通过光刻、腐蚀停止层的中部区域，只保留边缘区域；S6、在第一牺牲层和停止层结构上淀积第二牺牲层；S7、采用CMP工艺对第二牺牲层研磨，直到边缘区域研磨到停止层，中部区域继续研磨至与停止层同样高度，保证中部区域和