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典型MEMS工艺流程 [复制链接]

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只看楼主倒序阅读使用道具楼主发表于: 2013-01-28

关键词： MEMS 工艺流程

MEMS表面微机械加工工艺是指所有工艺都是在圆片表面进行的MEMS制造工艺。表面微加工中，采用低压化学气相淀积(LPCVD)这一类方法来获得作为结构单元的薄膜。表面微加工工艺采用若干淀积层来制作结构，然后释放部件，允许它们做横向和纵向的运动，从而形成MEMS执行器。最常见的表面微机械结构材料是LPVCD淀积的多晶硅，多晶硅性能稳定且各向同性，通过仔细控制淀积工艺可以很好的控制薄膜应力。此外，表面微加工工艺与集成电路生产工艺兼容，且集成度较高。
　　下面结合北京大学微系统所的MEMS标准工艺，以一个MEMS中最主要的结构——梁为例介绍一下MEMS表面加工工艺的具体流程。
　　1.硅片准备
　　2.热氧生长二氧化硅(SiO2)作为绝缘层
　　3.LPCVD淀积氮化硅(Si3N4)作为绝缘及抗蚀层
　　4.LPCVD淀积多晶硅1(POLY1)作为底电极
　　5.多晶硅掺杂及退火
　　6.光刻及腐蚀POLY1，图形转移得到POLY1图形
　　7.LPCVD磷硅玻璃(PSG)作为牺牲层
　　8.光刻及腐蚀PSG，图形转移得到BUMP图形
　　9.光刻及腐蚀PSG形成锚区
　　10.LPCVD淀积多晶硅2(POLY2)作为结构层
　　11.多晶硅掺杂及退火
　　12.光刻及腐蚀POLY2，图形转移得到POLY2结构层图形
　　13.溅射铝金属(Al)层
　　14.光刻及腐蚀铝层，图形转移得到金属层图形
　　15.释放得到活动的结构
　　至此，我们利用MEMS表面加工工艺完成了一个梁的制作。这个工艺流程中共有五块掩膜版，分别是：
　　1.POLY1，用的是阳版，形成的多晶1图形用来提供机械层的电学连接，地极板或屏蔽电极;
　　2.BUMP，用的是阴版，在牺牲层上形成凹槽，使得以后形成的多晶硅机械层上出现小突起，减小在释放过程或工作过程中机械层与衬底的接触面积，起一定的抗粘附作用;
　　3.ANCHOR，用的是阴版，在牺牲层上刻孔，形成机械层在衬底上的支柱，并提供电学连接;
　　4.POLY2，用的是阳版，用来形成多晶硅机械结构;
　　5.L，用的是阳版，用来形成电连接或测试接触。