一种MEMS器件及其制备方法、电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种MEMS器件及其制备方法、电子装置。所述方法包括步骤S1：提供MEMS晶圆，在所述MEMS晶圆上形成有MEMS元件、位于所述MEMS元件上的MEMS材料层以及位于所述MEMS材料层上的图案化的键合材料层；步骤S2：图案化所述MEMS材料层，以在所述MEMS材料层中所述键合材料层的两侧形成环绕所述键合材料层的沟槽；步骤S3：提供覆盖层，以通过所述键合材料层与所述MEMS晶圆相接合。本发明专利技术具有以下优点：(1)能够防止MEMS中键合材料环的外溢。(2)能够提高MEMS器件的性能。

MEMS device and its preparation method and electronic device

The invention relates to a MEMS device, a preparation method thereof, and an electronic device. The method comprises the steps of: providing MEMS S1 wafer, MEMS element, is located in the MEMS layer of the MEMS element and the MEMS is positioned on the patterned material layer of the bonding material layer is formed on the MEMS wafer; step S2: patterning the MEMS layer, with both sides of the in the MEMS layer in the bonding material layer is formed around the groove bonding material layer; step S3: provide a covering layer, through the bonding material layer is connected with the MEMS wafer. The invention has the following advantages: (1) to prevent the overflow of the bond material ring in MEMS. (2) to improve the performance of MEMS devices.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体领域，具体地，本专利技术涉及一种MEMS器件及其制备方法、电子装置。
技术介绍
随着半导体技术的不断发展，在传感器(motionsensor)类产品的市场上，智能手机、集成CMOS和微机电系统(MEMS)器件日益成为最主流、最先进的技术，并且随着技术的更新，这类传动传感器产品的发展方向是规模更小的尺寸，高质量的电学性能和更低的损耗。其中，微电子机械系统(MEMS)在体积、功耗、重量以及价格方面具有十分明显的优势，至今已经开发出多种不同的传感器，例如压力传感器、加速度传感器、惯性传感器以及其他的传感器。在MEMS领域中，形成MEMS器件时，经常会在所述MEMS器件上形成覆盖层，在该工艺中常用到Al-Ge键合工艺，这种高温的工艺很容易产生铝挤出问题，使MEMS器件功能失效。目前为了减小Al挤出影响的方法是在Al环(ring)周围长一层SiO2阻挡层，防止挤出的铝和MEMS活动结构接触，但是所述方法会具有以下两个弊端：1、增加成本；2、二氧化硅生长的高温会导致空腔碎裂(cavitycrack)。因此需要对目前MEMS器件的制备方法作进一步的改进，以便消除上述各种弊端。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。本专利技术为了克服目前存在问题，提供了一种MEMS器件的制备方法，包括：步骤S1：提供MEMS晶圆，在所述MEMS晶圆上形成有MEMS元件、位于所述MEMS元件上的MEMS材料层以及位于所述MEMS材料层上的图案化的键合材料层；步骤S2：图案化所述MEMS材料层，以在所述MEMS材料层中所述键合材料层的两侧形成环绕所述键合材料层的沟槽；步骤S3：提供覆盖层，以通过所述键合材料层与所述MEMS晶圆相接合。可选地，在所述步骤S2中，图案化所述MEMS材料层，以在形成所述沟槽的同时在所述MEMS材料层中所述MEMS元件的上方形成移动质量块。可选地，所述步骤S2包括：步骤S21：在所述MEMS材料层上形成掩膜层并图案化，以形成沟槽图案并在所述MEMS元件上方的所述掩膜层中形成若干开口；步骤S22：以所述掩膜层为掩膜蚀刻所述MEMS材料层，以形成所述沟槽和所述移动质量块。可选地，所述键合材料层呈环形结构，位于所述MEMS材料层的边缘。可选地，所述MEMS元件包括若干底部电极，以及位于所述底部电极上方的互联结构。本专利技术还提供了一种MEMS器件，包括：MEMS晶圆；MEMS元件，位于所述MEMS晶圆上；移动质量块，位于所述MEMS元件上方的MEMS材料层中；键合材料层，位于所述MEMS材料层的边缘上方；沟槽，位于所述移动质量块外侧的所述MEMS材料层中且位于所述键合材料层的两侧；覆盖层，与所述键合材料层相接合。可选地，所述MEMS器件还包括：空腔，位于所述MEMS元件与所述移动质量块之间。可选地，所述沟槽位于所述空腔上方外侧的所述MEMS材料层中。可选地，所述MEMS元件包括底部电极以及位于所述底部电极上方的接触孔，所述接触孔与所述键合材料层电连接。可选地，所述键合材料层选用金属材料。本专利技术还提供了一种电子装置，包括上述的MEMS器件。为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种MEMS器件的制备方法，在MEMS晶圆上形成MEMS元件之后，在所述MEMS元件上方形成有MEMS材料层，图案化所述MEMS材料层形成移动质量块的同时在所述键合材料层下方的所述MEMS材料层中形成沟槽，以包围所述键合材料层，通过在键合材料层Al环(ring)和MEMS移动质量块之间形成一个沟槽，使挤出的Al进入沟槽，防止和MEMS活动结构接触。本专利技术具有以下优点：(1)能够防止MEMS中键合材料环的外溢。(2)能够提高MEMS器件的性能。附图说明本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施例及其描述，用来解释本专利技术的装置及原理。在附图中，图1a-1c为本专利技术一具体实施方式中所述MEMS器件的制备过程示意图；图2为本专利技术一具体实施方式中所述MEMS器件的制备工艺流程图。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。应当理解的是，本专利技术能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本专利技术的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本专利技术教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本专利技术的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。为了彻底理解本专利技术，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本专利技术的技术方案。本专利技术的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本专利技术还可以具有其他实施方式。实施例一为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种MEMS器件的制备方法，下面结合附图1a-1c对所述方法做进一步的说明，其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种MEMS器件的制备方法，包括：步骤S1：提供MEMS晶圆，在所述MEMS晶圆上形成有MEMS元件、位于所述MEMS元件上的MEMS材料层以及位于所述MEMS材料层上的图案化的键合材料层；步骤S2：图案化所述MEMS材料层，以在所述MEMS材料层中所述键合材料层的两侧形成环绕所述键合材料层的沟槽；步骤S3：提供覆盖层，以通过所述键合材料层与所述MEMS晶圆相接合。

【技术特征摘要】
1.一种MEMS器件的制备方法，包括：步骤S1：提供MEMS晶圆，在所述MEMS晶圆上形成有MEMS元件、位于所述MEMS元件上的MEMS材料层以及位于所述MEMS材料层上的图案化的键合材料层；步骤S2：图案化所述MEMS材料层，以在所述MEMS材料层中所述键合材料层的两侧形成环绕所述键合材料层的沟槽；步骤S3：提供覆盖层，以通过所述键合材料层与所述MEMS晶圆相接合。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S2中，图案化所述MEMS材料层，以在形成所述沟槽的同时在所述MEMS材料层中所述MEMS元件的上方形成移动质量块。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S2包括：步骤S21：在所述MEMS材料层上形成掩膜层并图案化，以形成沟槽图案并在所述MEMS元件上方的所述掩膜层中形成若干开口；步骤S22：以所述掩膜层为掩膜蚀刻所述MEMS材料层，以形成所述沟槽和所述移动质量块。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述键合材料层呈环形结构，位于所述MEMS材料层的边缘。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：许继辉，郑超，王伟，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31