The invention discloses a manufacturing method of a MEMS device, which comprises steps: first, providing a first silicon wafer and forming a limiting structure and bonding substrate layer; second, forming a dielectric layer side wall on the side of the limiting structure and bonding substrate layer; third, forming a first bonding layer; fourth, photolithography to form a first photoresist pattern, and silicon etching to form a groove and therefrom. Forming the main part of the MEMS device, the dielectric layer side wall makes the first photoresist pattern have the structure that the central area is thinner than the edge area; Step 5: Providing the second silicon wafer with CMOS integrated circuit, the top metal layer of the second silicon wafer surface is the second bonding layer; Step 6: Contact the first and second bonding layers and bond eutectically to form a eutectic bonding structure. The photoresist can simultaneously satisfy the requirement of smaller groove width and the protection of the edge region of silicon wafer in the etching of grooves of the MEMS device.
【技术实现步骤摘要】
MEMS器件的制造方法
本专利技术涉及一种半导体集成电路的制造方法,特别是涉及一种MEMS器件的制造方法。
技术介绍
如图1A至图1E所示,是现有MEMS器件的制造方法各步骤中的器件结构示意图,现有方法包括如下步骤:如图1A所示,提供硅晶圆101。如图1B所示,进行硅的刻蚀在硅晶圆101的表面形成限制结构(stopper)102,同时形成键合衬底层103,二者的位置采用光刻工艺定义。图1B中,限制结构102设置在硅晶圆101的两侧边缘处。如图1C所示,在限制结构102和键合衬底层103的侧面形成锗侧墙104。所述锗侧墙104通过沉积锗层并进行锗的全面刻蚀自对准形成于限制结构102和键合衬底层103的侧面。如图1C所示,在键合衬底层103的表面形成第一键合层105。现有方法中,第一键合层105通常采用锗层,通过先沉积锗层,之后再进行光刻选定形成区域,再进行刻蚀形成仅位于键合衬底层103表面的结构。如图1D所示,在硅晶圆101中形成MEMS器件的主体部分107,所述MEMS器件的主体部分107包括固定电极和可动电极,固定电极和可动电极之间间隔有沟槽106。主体部分107主要是通过进行硅刻蚀形成沟槽106形成的,即先采用光刻选定需要形成沟槽106的区域,之后再进行刻蚀形成沟槽106,沟槽106需要刻穿硅晶圆101。如图1E所示,提供形成有CMOS集成电路109的硅晶圆108,CMOS集成电路109的顶部形成有层间膜,各层层间膜之间具有金属层,其中顶层金属层(TM)作为第二键合层,顶部金属层的材料通常为铝。图1E所示为第一键合层105和第二键合层刚对准接触时的情形 ...
【技术保护点】
1.一种MEMS器件的制造方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一、提供第一硅晶圆,光刻定义出限制结构和键合衬底层的形成区域,之后进行硅刻蚀形成所述限制结构和所述键合衬底层;步骤二、沉积第一介质层并对所述第一介质层进行全面刻蚀在所述限制结构的侧面和所述键合衬底层的侧面形成介质层侧墙;步骤三、在所述键合衬底层的顶部表面形成第一键合层;步骤四、进行光刻形成第一光刻胶图形,以所述第一光刻胶图形为掩模进行硅刻蚀在所述第一硅晶圆中形成沟槽并由此形成MEMS器件的主体部分,所述主体部分包括固定电极和可动电极,所述固定电极和所述可动电极之间间隔有所述沟槽;所述主体部分位于所述第一硅晶圆的中央区域,所述限制结构位于所述键合衬底层和所述主体部分的外侧且位于所述第一硅晶圆的边缘区域;通过所述限制结构的侧面的介质层侧墙增加所述第一光刻胶图形的位于所述第一硅晶圆的边缘区域的厚度从而使所述第一光刻胶图形具有中央区域比边缘区域薄的结构,所述限制结构的介质层侧墙结合所述第一光刻胶图形的边缘区域的厚度满足在所述硅刻蚀中对所述第一硅晶圆的边缘区域的保护,所述第一光刻胶图形的中央区域的厚度满足所述沟槽的最小宽度的要求;步骤 ...
【技术特征摘要】
1.一种MEMS器件的制造方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一、提供第一硅晶圆,光刻定义出限制结构和键合衬底层的形成区域,之后进行硅刻蚀形成所述限制结构和所述键合衬底层;步骤二、沉积第一介质层并对所述第一介质层进行全面刻蚀在所述限制结构的侧面和所述键合衬底层的侧面形成介质层侧墙;步骤三、在所述键合衬底层的顶部表面形成第一键合层;步骤四、进行光刻形成第一光刻胶图形,以所述第一光刻胶图形为掩模进行硅刻蚀在所述第一硅晶圆中形成沟槽并由此形成MEMS器件的主体部分,所述主体部分包括固定电极和可动电极,所述固定电极和所述可动电极之间间隔有所述沟槽;所述主体部分位于所述第一硅晶圆的中央区域,所述限制结构位于所述键合衬底层和所述主体部分的外侧且位于所述第一硅晶圆的边缘区域;通过所述限制结构的侧面的介质层侧墙增加所述第一光刻胶图形的位于所述第一硅晶圆的边缘区域的厚度从而使所述第一光刻胶图形具有中央区域比边缘区域薄的结构,所述限制结构的介质层侧墙结合所述第一光刻胶图形的边缘区域的厚度满足在所述硅刻蚀中对所述第一硅晶圆的边缘区域的保护,所述第一光刻胶图形的中央区域的厚度满足所述沟槽的最小宽度的要求;步骤五、提供第二硅晶圆,在所述第二硅晶圆上形成有CMOS集成电路,所述CMOS集成电路的顶部形成有多层层间膜,各层所述层间膜之间具有金属层;所述第二硅晶圆表面的顶层金属层为第二键合层;步骤六、将所述第一键合层和所述第二键合层接触并进行共晶键合形成共晶健合结构;所述第一键...
【专利技术属性】
技术研发人员:王健鹏,
申请(专利权)人:上海华虹宏力半导体制造有限公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
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