MEMS器件及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号CN110116983B(45)授权公告日2022.02.15(21)申请号201810118983.7(51)Int.Cl.(22)申请日2018.02.06B81B7/00(2006.01)B81B7/02(2006.01)(65)同一申请的已公布的文献号B81C3/00(2006.01)申请公布号CN110116983A审查员郭研岐(43)申请公布日2019.08.13(73)专利权人中芯国际集成电路制造（上海）有限公司地址201203上海市浦东新区张江路18号专利权人中芯国际集成电路制造（北京）有限公司(72)发明人黄风建刘杰(74)专利代理机构上海思微知识产权代理事务所(普通合伙)31237代理人屈蘅李时云权利要求书2页说明书8页附图8页(54)发明名称MEMS器件及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种MEMS器件及其制备方法，在第一基底上形成MEMS结构与第一键合垫，在第二基板上形成第二键合垫与侧墙，所述侧墙包围所述第二键合垫且所述侧墙与被包围的所述第二键合垫之间具有间隙，将所述第一基底上的第一键合垫压接至所述第二基板上的第二键合垫进行键合，所述侧墙在所述第二基底上的投影包围所述第一键合垫在所述第二基底上的投影，在键合过程中所述侧墙能够阻挡所述第一键合垫的溢出，并且由于所述侧墙形成在所述第二基底上，能够避免形成侧墙的过程中对MEMS造成的损伤，并且由于在所述第一键合垫上不会有侧墙残留，在一定程度上提高了键合效率。CN110116983BCN110116983B权利要求书1/2页1.一种MEMS器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供一第一基底，在所述第一基底上形成MEMS结构以及位于所述MEMS结构上的多个第一键合垫，形成所述MEMS结构的方法包括：在所述第一基底上形成与CMOS控制电路电连接的固定电极；在所述第一基底及固定电极上形成牺牲层，所述牺牲层与所述固定电极在所述第一基底上的投影交叠；形成覆盖所述第一基底、固定电极及牺牲层的第一介质层、半导体材料层及第二介质层；在所述第二介质层、半导体材料层及第一介质层内形成与所述固定电极电连接的导电插塞；在所述第二介质层内形成暴露部分所述半导体材料层的第一开口，所述第一开口与所述牺牲层在所述第一基底上的投影交叠；对所述第一开口下方所述半导体材料层进行刻蚀，形成暴露所述牺牲层的通孔，并去除所述牺牲层，在所述牺牲层的位置形成空腔；提供一第二基底，在所述第二基底上形成多个第二键合垫及多个侧墙，所述第二键合垫的上表面与所述侧墙的上表面平齐，所述侧墙包围所述第二键合垫，所述侧墙和被包围的所述第二键合垫之间具有间隙；进行键合工艺，将所述第一基底上的第一键合垫压接至所述第二基底上的第二键合垫上进行键合，所述侧墙在所述第二基底上的投影包围所述第一键合垫在所述第二基底上的投影。2.如权利要求1所述的MEMS器件的制备方法，其特征在于，形成所述第二键合垫的方法包括：在所述第二基底上形成第二键合材料层；对所述第二键合材料层进行图形化，形成多个所述第二键合垫。3.如权利要求2所述的MEMS器件的制备方法，其特征在于，在所述第二基底上形成第二键合材料层之前，所述MEMS器件的制备方法还包括：在所述第二基底上形成一绝缘层。4.如权利要求3所述的MEMS器件的制备方法，其特征在于，形成所述侧墙的方法包括：形成覆盖所述绝缘层与所述第二键合垫的侧墙材料层；对所述第二键合垫之间的所述侧墙材料层、绝缘层以及部分所述第二基底进行图形化，形成一凹槽，所述凹槽的侧壁与所述第二键合垫之间保留有部分所述侧墙材料层；对所述侧壁与所述第二键合垫之间且靠近所述第二键合垫的所述侧墙材料层进行刻蚀，暴露出所述绝缘层，形成所述侧墙。5.如权利要求4所述的MEMS器件的制备方法，其特征在于，在形成所述侧墙材料层之后，在进行图形化之前，所述MEMS器件的制备方法还包括：对所述侧墙材料层进行平坦化，直至暴露出所述第二键合垫。6.如权利要求1所述的MEMS器件的制备方法，其特征在于，在所述第一基底上形成所述MEMS结构之前，在所述第一基底上形成CMOS控制电路。7.如权利要求6所述的MEMS器件的制备方法，其特征在于，在形成所述第一开口的过程中，同时形成暴露所述半导体材料层的第二开口，所述第二开口与所述牺牲层在所述第一基底上的投影错开。8.如权利要求7所述的MEMS器件的制备方法，其特征在于，在形成所述第一开口之后，在形成通孔之前，所述MEMS器件的制备方法还包括：形成覆盖所述第二介质层、导电插塞、并填充第一开口与第二开口的第一键合材料层，对所述第一键合材料层进行图形化，形成2CN110116983B权利要求书2/2页与导电插塞电连接的第一键合垫、与位于所述第二