中文字幕无码日韩视频无码三区

一種ESD保護與隔離結構、MEMS器件及制造方法與流程

文(wen)檔序(xu)號:39383896發布日期:2024-09-13 11:44閱讀(du):93來源:國知局
一種ESD保護與隔離結構、MEMS器件及制造方法與流程

本技術涉(she)(she)及mems傳感(gan)器,尤其是涉(she)(she)及一種(zhong)esd保護與隔離結構、mems器件及制造方(fang)法。


背景技術:

1、mems(microelectromechanical?systems)器(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)在(zai)(zai)生(sheng)(sheng)產、傳遞、包裝、運輸、封(feng)測、使用(yong)(yong)等(deng)(deng)(deng)各環(huan)節都(dou)(dou)可(ke)(ke)能接觸(chu)到靜(jing)電(dian)(dian)。例如(ru),在(zai)(zai)mems器(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)生(sheng)(sheng)產過程中,材(cai)料(liao)沉積(ji)、刻蝕、研磨、減薄等(deng)(deng)(deng)工藝設(she)備均(jun)有(you)可(ke)(ke)能在(zai)(zai)接觸(chu)mems基底/晶圓時(shi)(shi)產生(sheng)(sheng)大量(liang)靜(jing)電(dian)(dian);在(zai)(zai)進行(xing)(xing)mems器(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)傳遞和測試觀察過程中,操作(zuo)人員工作(zuo)服與工作(zuo)臺面、座椅(yi)摩擦時(shi)(shi),可(ke)(ke)在(zai)(zai)服裝表(biao)面產生(sheng)(sheng)6000v以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)靜(jing)電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓(ya)(ya),進而傳遞到mems器(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)上;在(zai)(zai)對已(yi)完成(cheng)生(sheng)(sheng)產的(de)(de)(de)(de)(de)(de)mems器(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)進行(xing)(xing)包裝時(shi)(shi),運輸時(shi)(shi)器(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)表(biao)面與包裝材(cai)料(liao)摩擦能產生(sheng)(sheng)幾百伏的(de)(de)(de)(de)(de)(de)靜(jing)電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓(ya)(ya);在(zai)(zai)對包裝好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)mems器(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)進行(xing)(xing)運輸時(shi)(shi),用(yong)(yong)高(gao)(gao)分子(zi)材(cai)料(liao)制作(zuo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)各種(zhong)料(liao)盒、周轉箱、pcb架等(deng)(deng)(deng)都(dou)(dou)可(ke)(ke)能因摩擦、沖擊產生(sheng)(sheng)1~3.5kv的(de)(de)(de)(de)(de)(de)靜(jing)電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓(ya)(ya);在(zai)(zai)對mems器(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)成(cheng)本進行(xing)(xing)封(feng)裝、測試和標定(ding)時(shi)(shi),電(dian)(dian)烙鐵、波峰焊(han)機、再流(liu)焊(han)爐、貼(tie)裝機、調(diao)試和檢測等(deng)(deng)(deng)設(she)備內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)變壓(ya)(ya)器(qi)(qi)(qi)(qi)、交/直流(liu)電(dian)(dian)路(lu)都(dou)(dou)會在(zai)(zai)設(she)備上產生(sheng)(sheng)靜(jing)電(dian)(dian)。在(zai)(zai)mems器(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)日常使用(yong)(yong)過程中,接觸(chu)到mems器(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)人或環(huan)境(jing)均(jun)有(you)可(ke)(ke)能將自(zi)身攜帶的(de)(de)(de)(de)(de)(de)靜(jing)電(dian)(dian)傳遞給mems器(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)。應(ying)(ying)用(yong)(yong)于航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)等(deng)(deng)(deng)特殊環(huan)境(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)mems器(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian),還(huan)可(ke)(ke)能受到空(kong)間帶電(dian)(dian)粒子(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響,如(ru)總劑量(liang)效(xiao)應(ying)(ying)和單粒子(zi)效(xiao)應(ying)(ying)等(deng)(deng)(deng)。

2、mems器(qi)件(jian)(jian)(jian)(jian)(例(li)如諧(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)振(zhen)(zhen)(zhen)器(qi)、陀螺儀、加速度(du)計、麥克風、揚(yang)聲器(qi)等)由(you)于(yu)(yu)(yu)其可(ke)動(dong)部(bu)(bu)件(jian)(jian)(jian)(jian)處于(yu)(yu)(yu)“浮動(dong)”狀態而對esd事件(jian)(jian)(jian)(jian)非(fei)(fei)常敏感(gan)。例(li)如,mems諧(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)振(zhen)(zhen)(zhen)器(qi)通常包括一(yi)個或(huo)多個自(zi)由(you)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)的(de)(de)(de)(de)諧(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)振(zhen)(zhen)(zhen)部(bu)(bu)件(jian)(jian)(jian)(jian),每個諧(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)振(zhen)(zhen)(zhen)部(bu)(bu)件(jian)(jian)(jian)(jian)通過與(yu)固(gu)定(ding)電(dian)極(ji)(ji)之間(jian)(jian)保持(chi)(chi)極(ji)(ji)小的(de)(de)(de)(de)間(jian)(jian)隙從(cong)而保持(chi)(chi)穩定(ding)的(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)(zhen)動(dong)狀態。當帶(dai)電(dian)物體(ti)靠近(jin)這(zhe)些器(qi)件(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)諧(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)振(zhen)(zhen)(zhen)部(bu)(bu)件(jian)(jian)(jian)(jian)、錨定(ding)結構(gou)、電(dian)氣連(lian)接點或(huo)連(lian)接線時,就會發生esd事件(jian)(jian)(jian)(jian)。自(zi)由(you)諧(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)振(zhen)(zhen)(zhen)部(bu)(bu)件(jian)(jian)(jian)(jian)和固(gu)定(ding)電(dian)極(ji)(ji)之間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)任(ren)何電(dian)荷不(bu)平衡都可(ke)能產生靜電(dian)吸引(yin),由(you)于(yu)(yu)(yu)它(ta)們(men)的(de)(de)(de)(de)距離很微小(幾(ji)十(shi)到(dao)幾(ji)百納米(mi)),這(zhe)種(zhong)靜電(dian)吸引(yin)力可(ke)能非(fei)(fei)常強以至于(yu)(yu)(yu)超過諧(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)振(zhen)(zhen)(zhen)部(bu)(bu)件(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)機械彈性,從(cong)而導致諧(xie)(xie)(xie)(xie)(xie)振(zhen)(zhen)(zhen)部(bu)(bu)件(jian)(jian)(jian)(jian)塌陷(xian)(“pull?in”)到(dao)固(gu)定(ding)電(dian)極(ji)(ji)上,兩(liang)個表(biao)面(mian)之間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)后(hou)續粘滯可(ke)能導致它(ta)們(men)融合在一(yi)起(qi),使mems器(qi)件(jian)(jian)(jian)(jian)無法正常工作。此外,電(dian)荷不(bu)平衡也(ye)會引(yin)起(qi)有害的(de)(de)(de)(de)電(dian)流流動(dong),導致過熱、電(dian)流超載或(huo)介質擊穿,最終(zhong)損壞mems器(qi)件(jian)(jian)(jian)(jian)。

3、mems器件通(tong)常(chang)包(bao)括基板(ban)和(he)位于基板(ban)頂部(bu)的(de)(de)(de)(de)待進行(xing)靜電(dian)(dian)保護(hu)(hu)的(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)動(dong)部(bu)。目前,一(yi)般可(ke)(ke)以(yi)通(tong)過增(zeng)加熔斷(duan)單(dan)元(yuan)、設(she)置在mems器件之外的(de)(de)(de)(de)esd?asic電(dian)(dian)路(asic,applicationspecific?integrated?circuit專用(yong)(yong)集(ji)成(cheng)電(dian)(dian)路)、在封(feng)裝(zhuang)階段(duan)的(de)(de)(de)(de)使用(yong)(yong)管殼接(jie)地(di)等來實現靜電(dian)(dian)防(fang)護(hu)(hu)。但(dan)是,通(tong)過增(zeng)加熔斷(duan)單(dan)元(yuan),僅為一(yi)次性(xing)防(fang)護(hu)(hu),不能做到(dao)長期防(fang)護(hu)(hu);設(she)置esd電(dian)(dian)路則大大增(zeng)加了器件的(de)(de)(de)(de)功耗、體積和(he)復(fu)雜性(xing),并且無法避免靜電(dian)(dian)吸(xi)附對mems器件可(ke)(ke)動(dong)部(bu)的(de)(de)(de)(de)影(ying)響;封(feng)裝(zhuang)管殼接(jie)地(di),雖可(ke)(ke)以(yi)起到(dao)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)保護(hu)(hu)作(zuo)用(yong)(yong),但(dan)是管殼內的(de)(de)(de)(de)asic電(dian)(dian)路也會(hui)產生電(dian)(dian)磁輻射,從而傷害(hai)到(dao)mems器件的(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)動(dong)部(bu),并且上述現有技(ji)術方案均無法在mems器件可(ke)(ke)動(dong)部(bu)的(de)(de)(de)(de)生產制(zhi)造過程中對其起到(dao)靜電(dian)(dian)保護(hu)(hu)與隔(ge)離的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)。

4、隨(sui)著(zhu)mems器件(jian)進一步小型化,微(wei)米級至納米級尺寸的(de)mems器件(jian)越(yue)來越(yue)多,其(qi)微(wei)小結構尺寸對于(yu)esd事(shi)件(jian)更(geng)加敏感。如何在盡可能不(bu)增加mems器件(jian)體(ti)積、復雜(za)性、工藝的(de)前提下的(de)加強mems器件(jian)的(de)esd防護和隔離效果(guo),有待新的(de)技(ji)術(shu)方案的(de)提出(chu)。


技術實現思路

1、本技術的主要目的一是提供(gong)了(le)一種esd保(bao)護與(yu)隔(ge)離結構,能夠在盡可能不增加mems器件體積、復雜性、工(gong)藝成本和(he)不引入非(fei)mems工(gong)藝材料(liao)的前提下,在mems器件的制(zhi)造、測試、運(yun)輸和(he)使用(yong)等階段持(chi)續提供(gong)esd保(bao)護與(yu)隔(ge)離效果。

2、本技術的(de)主要目的(de)二是提供一種mems器件,包括上(shang)述esd保護(hu)與隔離結構,以及基板、隔離層(ceng)、固(gu)(gu)定電(dian)極(ji)、可動部(bu)、錨固(gu)(gu)部(bu)等可動以實現各類(lei)信號(hao)的(de)感知。

3、本技(ji)術的(de)主要目的(de)三是(shi)提供一種(zhong)mems器件的(de)制(zhi)造(zao)方(fang)法,用于(yu)制(zhi)造(zao)上(shang)述具有esd保(bao)護(hu)與隔(ge)離結(jie)構的(de)mems器件。

4、本技術(shu)的主要目的一(yi)是通(tong)過以下第一(yi)技術(shu)方案得以實(shi)現的:

5、一種esd保護與隔(ge)離結構,包括(kuo)設置于mems器(qi)(qi)件基板的隔(ge)離層頂部(bu)的保護部(bu),所述保護部(bu)位于mems器(qi)(qi)件可(ke)動部(bu)的周(zhou)側;

6、保護部通過(guo)連(lian)(lian)接(jie)部穿過(guo)隔離層并與基板的襯(chen)(chen)底(di)頂(ding)部相連(lian)(lian)接(jie),用(yong)于將電(dian)流引導至襯(chen)(chen)底(di),且襯(chen)(chen)底(di)作接(jie)地設置。

7、通過(guo)采用(yong)上(shang)述技術(shu)方案,保(bao)(bao)(bao)(bao)護(hu)(hu)部(bu)設(she)置在基板的(de)隔離層(ceng)頂部(bu),在進行(xing)mems器(qi)件(jian)的(de)生產(chan)制造(zao)時,可以(yi)同時進行(xing)保(bao)(bao)(bao)(bao)護(hu)(hu)部(bu)的(de)生產(chan)制造(zao)。該保(bao)(bao)(bao)(bao)護(hu)(hu)部(bu)在生產(chan)制造(zao)過(guo)程(cheng)中(zhong)可以(yi)提供(gong)esd保(bao)(bao)(bao)(bao)護(hu)(hu)與隔離作用(yong),例如,當保(bao)(bao)(bao)(bao)護(hu)(hu)部(bu)形成后,在mems器(qi)件(jian)的(de)后續制造(zao)工藝(yi)(如減薄、化(hua)學機械(xie)拋光、鍵(jian)合等(deng)工藝(yi))過(guo)程(cheng)中(zhong)均能(neng)避(bi)免或減少(shao)mems器(qi)件(jian)的(de)可動(dong)(dong)部(bu)受(shou)靜(jing)電的(de)影響,提高了產(chan)品良率(lv);通過(guo)將保(bao)(bao)(bao)(bao)護(hu)(hu)部(bu)設(she)置在可動(dong)(dong)部(bu)的(de)周側,能(neng)夠在mems器(qi)件(jian)后續封裝、測試和日常(chang)使用(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong)吸引(yin)(yin)可動(dong)(dong)部(bu)附(fu)(fu)近的(de)靜(jing)電,附(fu)(fu)著于保(bao)(bao)(bao)(bao)護(hu)(hu)部(bu)上(shang)的(de)靜(jing)電可以(yi)引(yin)(yin)導至襯(chen)底,并通過(guo)襯(chen)底接(jie)地將靜(jing)電排出,避(bi)免或減少(shao)靜(jing)電對可動(dong)(dong)部(bu)的(de)損壞(huai),并使得mems器(qi)件(jian)整(zheng)體結構簡單、無(wu)需引(yin)(yin)入非mems工藝(yi)材料、便于小型化(hua)設(she)計和生產(chan)制造(zao),且能(neng)夠起到長(chang)期靜(jing)電防護(hu)(hu)的(de)作用(yong)。

8、可(ke)(ke)選(xuan)的,所述保護(hu)部包括保護(hu)環(huan)(huan),所述保護(hu)環(huan)(huan)繞在可(ke)(ke)動部的周側;

9、和/或,所述保護部包括保護塊,所述保護塊具有多(duo)個且位于可動(dong)部的周側。

10、通過(guo)采用上述技(ji)術方案,保護部(bu)可以包(bao)括環(huan)(huan)狀的(de)保護環(huan)(huan)或者多個(ge)保護塊(kuai),從而圍繞(rao)在可動(dong)部(bu)的(de)周側,進(jin)行靜(jing)電的(de)引導(dao)排出(chu),或者,保護部(bu)可以同時包(bao)括保護環(huan)(huan)和多個(ge)保護塊(kuai),進(jin)而對可動(dong)部(bu)等敏感結(jie)構起到更好的(de)靜(jing)電防護效果。

11、可選的,所述保(bao)護部包括保(bao)護塊時:

12、多個保護塊圍(wei)繞在可動(dong)部(bu)的周側(ce);

13、和/或,多個保(bao)護塊圍(wei)合成環繞可動部的環狀;

14、和/或,多(duo)(duo)個保(bao)(bao)護(hu)塊(kuai)(kuai)組(zu)合為一個或多(duo)(duo)個保(bao)(bao)護(hu)塊(kuai)(kuai)組(zu),每(mei)個保(bao)(bao)護(hu)塊(kuai)(kuai)組(zu)內的(de)保(bao)(bao)護(hu)塊(kuai)(kuai)間隔設置(zhi);當保(bao)(bao)護(hu)塊(kuai)(kuai)組(zu)設置(zhi)有(you)多(duo)(duo)個時,多(duo)(duo)個保(bao)(bao)護(hu)塊(kuai)(kuai)組(zu)分(fen)別(bie)設置(zhi)在可動部的(de)周側(ce)。

15、通過采用上述技術方案,多(duo)(duo)個保(bao)(bao)(bao)護塊(kuai)(kuai)可以直接為(wei)(wei)環狀,或者分為(wei)(wei)多(duo)(duo)個保(bao)(bao)(bao)護塊(kuai)(kuai)組(zu)后,多(duo)(duo)個保(bao)(bao)(bao)護塊(kuai)(kuai)組(zu)間(jian)隔設置(zhi)在可動(dong)部的周(zhou)側,從(cong)而在多(duo)(duo)個方向(xiang)對可動(dong)部進(jin)行靜(jing)電保(bao)(bao)(bao)護和隔離。

16、本技術的(de)主要目的(de)一還能通過以下第二技術方案(an)得以實現(xian)的(de):

17、一種esd保護與隔(ge)離(li)結構(gou),包括設置于mems器件基板的隔(ge)離(li)層(ceng)頂部的保護部,所述保護部位于mems器件可動部的周側;

18、保護部和設置于基板上方且(qie)接地的導流(liu)電極或封蓋(gai)層(ceng)相連接,用于將(jiang)電流(liu)引導至導流(liu)電極或封蓋(gai)層(ceng)。

19、通(tong)過(guo)(guo)采用(yong)上(shang)述技術方案,保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)(hu)部(bu)(bu)(bu)設(she)(she)置(zhi)在(zai)基板的(de)隔離層的(de)頂(ding)部(bu)(bu)(bu),在(zai)進(jin)行mems器(qi)件(jian)的(de)生產制(zhi)(zhi)造時,可(ke)(ke)以同(tong)時進(jin)行保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)(hu)部(bu)(bu)(bu)的(de)生產制(zhi)(zhi)造。該保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)(hu)部(bu)(bu)(bu)在(zai)生產制(zhi)(zhi)造過(guo)(guo)程(cheng)中可(ke)(ke)以提(ti)供esd保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)(hu)與隔離作用(yong),例如,當保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)(hu)部(bu)(bu)(bu)形成后(hou),在(zai)mems器(qi)件(jian)后(hou)續制(zhi)(zhi)造工藝(yi)(如減(jian)薄、化(hua)學機械拋光、鍵(jian)合等工藝(yi))過(guo)(guo)程(cheng)中均(jun)能避(bi)(bi)免(mian)或(huo)減(jian)少mems器(qi)件(jian)的(de)可(ke)(ke)動(dong)部(bu)(bu)(bu)受靜(jing)電(dian)(dian)的(de)影響,提(ti)高了產品良率;通(tong)過(guo)(guo)將保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)(hu)部(bu)(bu)(bu)設(she)(she)置(zhi)在(zai)可(ke)(ke)動(dong)部(bu)(bu)(bu)的(de)周側(ce),能夠在(zai)mems器(qi)件(jian)后(hou)續封裝、測試和(he)日常使(shi)用(yong)過(guo)(guo)程(cheng)中吸引可(ke)(ke)動(dong)部(bu)(bu)(bu)附近的(de)靜(jing)電(dian)(dian),附著(zhu)于(yu)(yu)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)(hu)部(bu)(bu)(bu)上(shang)的(de)靜(jing)電(dian)(dian)可(ke)(ke)以引導(dao)(dao)至導(dao)(dao)流電(dian)(dian)極或(huo)封蓋層,并通(tong)過(guo)(guo)導(dao)(dao)流電(dian)(dian)極或(huo)封蓋層接地從而將靜(jing)電(dian)(dian)排(pai)出,避(bi)(bi)免(mian)或(huo)減(jian)少靜(jing)電(dian)(dian)對可(ke)(ke)動(dong)部(bu)(bu)(bu)的(de)損壞(huai),并使(shi)得(de)mems器(qi)件(jian)整體(ti)結構簡單、無需引入非(fei)mems工藝(yi)材料、便于(yu)(yu)小型化(hua)設(she)(she)計和(he)生產制(zhi)(zhi)造,且能夠起到長期(qi)靜(jing)電(dian)(dian)防護(hu)(hu)(hu)(hu)的(de)作用(yong)。

20、可選的,所述保護部(bu)包括保護環,所述保護環繞在可動部(bu)的周側;

21、和(he)/或,所(suo)述保護(hu)部包括保護(hu)塊,所(suo)述保護(hu)塊具有多個且位(wei)于可動(dong)部的周側。

22、通過采用上(shang)述技術方(fang)案,保(bao)護(hu)部可(ke)以(yi)(yi)包括環(huan)狀的保(bao)護(hu)環(huan)或(huo)者多個保(bao)護(hu)塊,從而環(huan)繞在可(ke)動(dong)部的周(zhou)側,進(jin)行靜(jing)電引導排(pai)出,或(huo)者,保(bao)護(hu)部可(ke)以(yi)(yi)同時包括保(bao)護(hu)環(huan)和多個保(bao)護(hu)塊,進(jin)而對(dui)可(ke)動(dong)部等敏感結構起到(dao)更(geng)好的靜(jing)電防(fang)護(hu)效(xiao)果。

23、可選的,所述(shu)保護(hu)部包括保護(hu)塊時:

24、多個保護塊圍繞(rao)在可動部的周側;

25、和/或,多個(ge)保護塊圍(wei)合成(cheng)環繞可動部的環狀(zhuang);

26、和/或(huo),多個(ge)(ge)(ge)保(bao)(bao)護(hu)塊(kuai)組(zu)(zu)合為一(yi)個(ge)(ge)(ge)或(huo)多個(ge)(ge)(ge)保(bao)(bao)護(hu)塊(kuai)組(zu)(zu),每個(ge)(ge)(ge)保(bao)(bao)護(hu)塊(kuai)組(zu)(zu)內的(de)保(bao)(bao)護(hu)塊(kuai)間隔(ge)設置(zhi)(zhi);當(dang)保(bao)(bao)護(hu)塊(kuai)組(zu)(zu)設置(zhi)(zhi)有多個(ge)(ge)(ge)時(shi),多個(ge)(ge)(ge)保(bao)(bao)護(hu)塊(kuai)組(zu)(zu)分(fen)別設置(zhi)(zhi)在可動部的(de)周側。

27、通過采用上(shang)述技術方案(an),多(duo)(duo)個(ge)(ge)保(bao)(bao)護(hu)(hu)塊可以直(zhi)接(jie)為(wei)環狀,或(huo)者分為(wei)多(duo)(duo)個(ge)(ge)保(bao)(bao)護(hu)(hu)塊組(zu)后,多(duo)(duo)個(ge)(ge)保(bao)(bao)護(hu)(hu)塊組(zu)間隔設置在可動部(bu)(bu)的周(zhou)側,從(cong)而從(cong)多(duo)(duo)個(ge)(ge)方向對(dui)可動部(bu)(bu)進行靜(jing)電保(bao)(bao)護(hu)(hu)和(he)隔離。

28、本技術的主要目的之二(er)是通過以(yi)下第(di)三(san)技術方案得(de)以(yi)實現的:

29、一(yi)種mems器件,包括上述第一(yi)技術(shu)方案任(ren)意一(yi)項所述的esd保護(hu)與隔離(li)結構,還包括:

30、基板,所述基板包括襯底和隔離(li)層(ceng);

31、所述(shu)(shu)隔離層(ceng)完全覆蓋(gai)所述(shu)(shu)襯底(di)表面,或,所述(shu)(shu)隔離層(ceng)由間隔分布的(de)隔離區組成;

32、固(gu)(gu)定電(dian)(dian)(dian)極,所(suo)述(shu)固(gu)(gu)定電(dian)(dian)(dian)極形成于所(suo)述(shu)隔離(li)層的頂(ding)部,且(qie)包括(kuo)第一固(gu)(gu)定電(dian)(dian)(dian)極和(he)第二固(gu)(gu)定電(dian)(dian)(dian)極;

33、可(ke)(ke)動部(bu),所(suo)述(shu)可(ke)(ke)動部(bu)形成于第(di)一(yi)固(gu)(gu)定(ding)電(dian)極的頂部(bu),且通過錨固(gu)(gu)部(bu)和第(di)一(yi)固(gu)(gu)定(ding)電(dian)極相連(lian)接(jie);

34、所述(shu)保(bao)(bao)護部(bu)形成(cheng)于(yu)第二固(gu)(gu)定電(dian)極的頂部(bu)且設置在(zai)所述(shu)可動部(bu)的周側,且保(bao)(bao)護部(bu)包括先后穿過第二固(gu)(gu)定電(dian)極和隔離層并分別與第二固(gu)(gu)定電(dian)極和隔離層相連(lian)接(jie)的連(lian)接(jie)部(bu);

35、所(suo)述連(lian)接(jie)部(bu)的底(di)(di)部(bu)和襯(chen)底(di)(di)的頂部(bu)相(xiang)連(lian)接(jie),所(suo)述襯(chen)底(di)(di)接(jie)地設(she)置;

36、可(ke)選的,所述(shu)(shu)保護部的導(dao)電性能高于所述(shu)(shu)第二固定電極的導(dao)電性能。

37、通(tong)過采用(yong)上述技術方案(an),mems器(qi)(qi)件(jian)通(tong)過設(she)置(zhi)基(ji)板(ban)、第(di)一固(gu)(gu)定(ding)(ding)電(dian)極、可(ke)動部(bu)(bu)、以及(ji)錨固(gu)(gu)部(bu)(bu),形(xing)成mems諧(xie)振器(qi)(qi)、濾波器(qi)(qi)、麥克風、陀螺儀等結(jie)構(gou)(gou)。所(suo)(suo)述基(ji)板(ban)包括隔離(li)層,可(ke)以實現可(ke)動部(bu)(bu)和(he)襯(chen)(chen)底(di)之間的(de)(de)(de)(de)隔離(li),阻斷兩者之間的(de)(de)(de)(de)電(dian)路(lu)連(lian)通(tong),并(bing)且起(qi)到保護(hu)襯(chen)(chen)底(di)和(he)可(ke)動部(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)作用(yong);所(suo)(suo)述保護(hu)部(bu)(bu)通(tong)過第(di)二(er)固(gu)(gu)定(ding)(ding)電(dian)極提(ti)供支(zhi)撐以設(she)置(zhi)在可(ke)動部(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)周(zhou)側,第(di)二(er)固(gu)(gu)定(ding)(ding)電(dian)極能(neng)夠(gou)同時(shi)對(dui)保護(hu)塊和(he)保護(hu)環進(jin)行支(zhi)撐,利于(yu)保持最終(zhong)mems器(qi)(qi)件(jian)結(jie)構(gou)(gou)頂部(bu)(bu)高度(du)一致,當保護(hu)部(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)導電(dian)性能(neng)高于(yu)第(di)二(er)固(gu)(gu)定(ding)(ding)電(dian)極的(de)(de)(de)(de)導電(dian)性能(neng)時(shi),使得靜電(dian)不易在第(di)二(er)固(gu)(gu)定(ding)(ding)電(dian)極上聚集,從而可(ke)以通(tong)過連(lian)接部(bu)(bu)引導至襯(chen)(chen)底(di)并(bing)排(pai)出,提(ti)高可(ke)動部(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)靜電(dian)保護(hu)和(he)隔離(li)效果。由此(ci),使得生(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)(de)mems器(qi)(qi)件(jian)整體結(jie)構(gou)(gou)簡單、便于(yu)小型化設(she)計和(he)生(sheng)產(chan),無需(xu)改變mems器(qi)(qi)件(jian)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)制(zhi)造工(gong)藝、無需(xu)引入非mems器(qi)(qi)件(jian)的(de)(de)(de)(de)原材料,在后續生(sheng)產(chan)制(zhi)造工(gong)藝(如減薄、化學機械拋(pao)光、鍵合等)過程中(zhong)對(dui)mems器(qi)(qi)件(jian)的(de)(de)(de)(de)可(ke)動部(bu)(bu)提(ti)供esd保護(hu)和(he)隔離(li),提(ti)高產(chan)品(pin)的(de)(de)(de)(de)良率,并(bing)且能(neng)夠(gou)在封裝、測試、運輸、使用(yong)中(zhong)起(qi)到長期靜電(dian)防(fang)護(hu)的(de)(de)(de)(de)作用(yong)。

38、可選(xuan)的,當所述(shu)隔離層(ceng)完全覆蓋所述(shu)襯底(di)表面時(shi):

39、封蓋(gai)層(ceng)形成(cheng)于(yu)隔離層(ceng)之(zhi)上,并將固定電極、可動部、錨固部和保護(hu)部封閉(bi)在(zai)密封腔內;

40、封蓋層可以接(jie)地(di)設置。

41、通過采用(yong)上述技術方案,可以采用(yong)晶圓(yuan)級封(feng)(feng)裝(zhuang)工藝使用(yong)封(feng)(feng)蓋(gai)層(ceng)將mems器件封(feng)(feng)閉在密封(feng)(feng)腔內,為所述mems器件提供與(yu)外(wai)界隔離(li)的(de)(de)(de)工作(zuo)環(huan)境;將封(feng)(feng)蓋(gai)層(ceng)做(zuo)接地設置,還(huan)可以有效避(bi)免asic電路及(ji)外(wai)界環(huan)境的(de)(de)(de)電磁(ci)輻射(she)對mems器件的(de)(de)(de)可動部造成的(de)(de)(de)損害。

42、可(ke)選的,當所述隔離(li)層由間隔分布的隔離(li)區組(zu)成時:

43、所述隔離(li)區(qu)(qu)之(zhi)外的區(qu)(qu)域為(wei)密(mi)封(feng)區(qu)(qu)和切割道區(qu)(qu),密(mi)封(feng)區(qu)(qu)和切割道區(qu)(qu)顯露襯底(di)表面;

44、封(feng)蓋層(ceng)形成于隔離區、密封(feng)區和(he)切割(ge)道區之上,并將固(gu)定電極、可動部、錨固(gu)部和(he)保護(hu)部封(feng)閉在(zai)密封(feng)腔(qiang)內;

45、封蓋(gai)層(ceng)可以(yi)接(jie)地設(she)置(zhi)。

46、通(tong)(tong)過采用上述技術(shu)方案,可(ke)以將(jiang)晶圓(yuan)(yuan)上多(duo)個間隔設置的(de)mems器件通(tong)(tong)過隔離區(qu)(qu)進行分隔,并使得晶圓(yuan)(yuan)上其他(ta)位置的(de)襯底表面顯露,從而可(ke)以采用晶圓(yuan)(yuan)級封(feng)裝(zhuang)工(gong)藝使用封(feng)蓋(gai)層將(jiang)mems器件封(feng)閉在(zai)密(mi)封(feng)腔內(nei),為所(suo)述mems器件提供與(yu)外(wai)界隔離的(de)工(gong)作(zuo)環境;將(jiang)封(feng)蓋(gai)層做接地設置,還可(ke)以有效(xiao)避免asic電(dian)路及外(wai)界環境的(de)電(dian)磁輻射對mems器件的(de)可(ke)動部造(zao)成(cheng)的(de)損傷;將(jiang)切割(ge)道區(qu)(qu)的(de)襯底表面顯露,可(ke)以去除(chu)該區(qu)(qu)域密(mi)度較大的(de)隔離層材料以利(li)于后續的(de)晶圓(yuan)(yuan)切割(ge)工(gong)藝。

47、本技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)主要目的(de)(de)之三(san)是通過(guo)以(yi)下第四(si)技(ji)術(shu)(shu)方案得(de)以(yi)實現的(de)(de):

48、一種mems器件的(de)制造(zao)方法,用于制造(zao)如上述第三技術方案的(de)mems器件,包括以(yi)下步(bu)驟(zou):

49、提供襯(chen)底(di),于所述襯(chen)底(di)的頂部沉積隔離層以形(xing)成基板;

50、于(yu)所述(shu)(shu)隔(ge)(ge)離(li)(li)層的(de)頂部沉積并通過光刻圖案化后刻蝕形成固定電(dian)(dian)極(ji),所述(shu)(shu)固定電(dian)(dian)極(ji)包括位于(yu)隔(ge)(ge)離(li)(li)層頂部的(de)第(di)一(yi)(yi)固定電(dian)(dian)極(ji),以及圍繞在第(di)一(yi)(yi)固定電(dian)(dian)極(ji)周(zhou)側的(de)第(di)二固定電(dian)(dian)極(ji);

51、于所(suo)述(shu)(shu)固(gu)定(ding)(ding)電極(ji)(ji)表(biao)面(mian)上(shang)沉(chen)積形成犧牲(sheng)層,所(suo)述(shu)(shu)犧牲(sheng)層完全覆蓋固(gu)定(ding)(ding)電極(ji)(ji);在(zai)犧牲(sheng)層的表(biao)面(mian)通過(guo)第(di)一次光刻(ke)(ke)圖案化(hua)后(hou)刻(ke)(ke)蝕形成支(zhi)梁槽,所(suo)述(shu)(shu)支(zhi)梁槽顯(xian)露所(suo)述(shu)(shu)第(di)一固(gu)定(ding)(ding)電極(ji)(ji)的頂(ding)部;在(zai)犧牲(sheng)層的表(biao)面(mian)通過(guo)第(di)二次光刻(ke)(ke)圖案化(hua)后(hou)刻(ke)(ke)蝕形成連接槽,所(suo)述(shu)(shu)連接槽先后(hou)貫穿第(di)二固(gu)定(ding)(ding)電極(ji)(ji)和(he)隔離層,并顯(xian)露所(suo)述(shu)(shu)基板(ban)的襯底(di)的頂(ding)部;

52、于(yu)所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)犧牲(sheng)層的(de)頂(ding)(ding)(ding)部(bu)(bu)(bu)(bu)沉積并(bing)通過(guo)光(guang)(guang)刻(ke)圖案化(hua)后刻(ke)蝕形成(cheng)器(qi)件層,所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)器(qi)件層包(bao)括位(wei)于(yu)所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)第一固定電極頂(ding)(ding)(ding)部(bu)(bu)(bu)(bu)的(de)可動(dong)部(bu)(bu)(bu)(bu)、位(wei)于(yu)所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)支(zhi)梁(liang)槽頂(ding)(ding)(ding)部(bu)(bu)(bu)(bu)的(de)錨固部(bu)(bu)(bu)(bu)、位(wei)于(yu)所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)第二(er)固定電極頂(ding)(ding)(ding)部(bu)(bu)(bu)(bu)的(de)保(bao)(bao)(bao)護部(bu)(bu)(bu)(bu)、以及位(wei)于(yu)所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)連(lian)接(jie)槽頂(ding)(ding)(ding)部(bu)(bu)(bu)(bu)的(de)連(lian)接(jie)部(bu)(bu)(bu)(bu)。所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)可動(dong)部(bu)(bu)(bu)(bu)與(yu)所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)錨固部(bu)(bu)(bu)(bu)相(xiang)連(lian)接(jie),所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)錨固部(bu)(bu)(bu)(bu)填充于(yu)所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)支(zhi)梁(liang)槽內(nei)(nei)(nei)并(bing)和(he)所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)支(zhi)梁(liang)槽內(nei)(nei)(nei)顯露出的(de)所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)第一固定電極的(de)頂(ding)(ding)(ding)部(bu)(bu)(bu)(bu)相(xiang)連(lian)接(jie);所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)保(bao)(bao)(bao)護部(bu)(bu)(bu)(bu)與(yu)所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)連(lian)接(jie)部(bu)(bu)(bu)(bu)相(xiang)連(lian)接(jie),所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)連(lian)接(jie)部(bu)(bu)(bu)(bu)填充于(yu)所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)連(lian)接(jie)槽內(nei)(nei)(nei)并(bing)和(he)所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)連(lian)接(jie)槽內(nei)(nei)(nei)顯露出的(de)所(suo)述(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)襯底(di)的(de)頂(ding)(ding)(ding)部(bu)(bu)(bu)(bu)相(xiang)連(lian)接(jie)。自此之后保(bao)(bao)(bao)護部(bu)(bu)(bu)(bu)開始起(qi)到esd保(bao)(bao)(bao)護和(he)隔離(li)作(zuo)用,在(zai)后續生產(chan)制造(zao)工藝(yi)(如減薄、化(hua)學(xue)機械拋光(guang)(guang)、鍵(jian)合等)過(guo)程中(zhong)對mems器(qi)件的(de)可動(dong)部(bu)(bu)(bu)(bu)提供esd保(bao)(bao)(bao)護和(he)隔離(li),提高產(chan)品的(de)良率,并(bing)且能夠在(zai)封裝、測(ce)試、運(yun)輸、使用中(zhong)起(qi)到長期靜(jing)電防護的(de)作(zuo)用。

53、當需要設置隔(ge)(ge)離區(qu)(qu)(qu)時,通(tong)過在(zai)所述隔(ge)(ge)離層的(de)頂部光刻圖案化后(hou)刻蝕以形成(cheng)mems器件(jian)的(de)隔(ge)(ge)離區(qu)(qu)(qu),所述隔(ge)(ge)離區(qu)(qu)(qu)之外的(de)區(qu)(qu)(qu)域形成(cheng)密封區(qu)(qu)(qu)和切割道區(qu)(qu)(qu),密封區(qu)(qu)(qu)和切割道區(qu)(qu)(qu)顯露襯底表面(mian);

54、通過刻蝕去掉犧牲層(ceng)和顯露(lu)在外界環(huan)境的與犧牲層(ceng)相同或類似(si)的材料(liao),釋放所述可(ke)動部以形成所述mems器件。

55、通過(guo)采用(yong)上述技(ji)術(shu)方(fang)案(an),在(zai)mems器(qi)件(jian)生產制造(zao)的同時能(neng)夠進行esd保護(hu)與隔離(li)結(jie)構(gou)的制造(zao),即esd保護(hu)與隔離(li)結(jie)構(gou)包含于(yu)mems器(qi)件(jian),esd保護(hu)與隔離(li)結(jie)構(gou)及(ji)mems器(qi)件(jian)結(jie)構(gou)通過(guo)一套工(gong)(gong)藝(yi)流(liu)程同步進行生產,也使得mems器(qi)件(jian)整體(ti)結(jie)構(gou)簡(jian)單、便于(yu)小(xiao)型化設計和生產,無(wu)需引(yin)入(ru)除器(qi)件(jian)本身工(gong)(gong)藝(yi)之外的工(gong)(gong)藝(yi),無(wu)需引(yin)入(ru)非mems工(gong)(gong)藝(yi)材料,在(zai)后續生產制造(zao)工(gong)(gong)藝(yi)(如減薄、化學(xue)機械拋光、鍵合等)中提供esd保護(hu),提高產品的良率,并且(qie)能(neng)夠在(zai)封裝(zhuang)、測試、運輸(shu)、使用(yong)中起到長期靜電(dian)防護(hu)的作用(yong)。

56、可選的,當所(suo)(suo)述隔離(li)層完全(quan)覆蓋所(suo)(suo)述襯底(di)表面時:

57、通過晶(jing)圓級封(feng)(feng)裝工藝使用封(feng)(feng)蓋層(ceng)將(jiang)固(gu)定電(dian)極(ji)、可(ke)動部、錨固(gu)部和(he)保護部封(feng)(feng)閉在密封(feng)(feng)腔內。

58、通過(guo)采用上述(shu)技術方(fang)案,使得mems器(qi)件隔離(li)區之外的(de)(de)(de)密(mi)封(feng)(feng)區和(he)切(qie)割道(dao)區襯(chen)底表(biao)面顯露(lu),從(cong)而(er)提供潔凈平整的(de)(de)(de)工(gong)(gong)藝界面以使用晶(jing)圓鍵合工(gong)(gong)藝或外延工(gong)(gong)藝等(deng)晶(jing)圓級(ji)封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)工(gong)(gong)藝將mems器(qi)件封(feng)(feng)閉在(zai)密(mi)封(feng)(feng)腔內(nei)(nei);通過(guo)晶(jing)圓級(ji)封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)工(gong)(gong)藝可以調整密(mi)封(feng)(feng)腔內(nei)(nei)的(de)(de)(de)真空度,從(cong)而(er)匹配(pei)mems器(qi)件對空氣(qi)(qi)阻(zu)尼的(de)(de)(de)設計要求(qiu);同時(shi),由于此種方(fang)案進行(xing)晶(jing)圓級(ji)封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)時(shi)不會存在(zai)密(mi)封(feng)(feng)腔和(he)外界環境之間的(de)(de)(de)氧化物(wu)通路(lu),因(yin)此密(mi)封(feng)(feng)腔內(nei)(nei)的(de)(de)(de)真空度可以保(bao)持長期(qi)穩定,即使在(zai)氫(qing)氣(qi)(qi)、氦氣(qi)(qi)等(deng)小分子氣(qi)(qi)體環境內(nei)(nei)也可以正常(chang)工(gong)(gong)作。

59、可選的,當所述隔(ge)離層(ceng)由間隔(ge)分布(bu)的隔(ge)離區組成(cheng)時:

60、通過晶(jing)圓級封(feng)(feng)裝工藝使用封(feng)(feng)蓋(gai)層將固定(ding)電極、可(ke)動部、錨固部和保護部封(feng)(feng)閉在密封(feng)(feng)腔內。

61、通過(guo)采用上述技術方案,使(shi)(shi)得mems器(qi)件隔離區(qu)之外的(de)(de)(de)(de)密封(feng)區(qu)和切(qie)割(ge)道區(qu)襯底表(biao)面顯露,從而提供(gong)潔凈平整(zheng)的(de)(de)(de)(de)工藝界面以(yi)使(shi)(shi)用晶(jing)圓(yuan)鍵合工藝或外延工藝等晶(jing)圓(yuan)級(ji)封(feng)裝(zhuang)工藝將(jiang)mems器(qi)件封(feng)閉在密封(feng)腔(qiang)內(nei)(nei);通過(guo)晶(jing)圓(yuan)級(ji)封(feng)裝(zhuang)工藝可(ke)以(yi)調(diao)整(zheng)密封(feng)腔(qiang)內(nei)(nei)的(de)(de)(de)(de)真(zhen)空度,從而匹(pi)配mems器(qi)件對空氣阻尼(ni)的(de)(de)(de)(de)設計要(yao)求;同時,由于此(ci)種方案進(jin)行(xing)晶(jing)圓(yuan)級(ji)封(feng)裝(zhuang)時不(bu)會存(cun)在密封(feng)腔(qiang)和外界環境(jing)之間的(de)(de)(de)(de)氧化物(wu)通路,因此(ci)密封(feng)腔(qiang)內(nei)(nei)的(de)(de)(de)(de)真(zhen)空度可(ke)以(yi)保持長期穩定,即使(shi)(shi)在氫氣、氦氣等小分(fen)子氣體環境(jing)內(nei)(nei)也可(ke)以(yi)正常工作。

62、本技術(shu)的主要(yao)目的之二還能(neng)通過以下第(di)五技術(shu)方案(an)得以實(shi)現:

63、一種mems器件,包括如上述第二技術方案所述的esd保護與隔(ge)離(li)結構,還包括:

64、基(ji)板,所述基(ji)板包括襯底和隔離層;

65、所(suo)述隔離層(ceng)完(wan)全覆蓋所(suo)述襯底的(de)表面,或,所(suo)述隔離層(ceng)由間隔分(fen)布的(de)隔離區組(zu)成;

66、固定(ding)電(dian)極(ji)(ji),所述固定(ding)電(dian)極(ji)(ji)設置于所述隔離層頂部,且包括第一固定(ding)電(dian)極(ji)(ji)和第二固定(ding)電(dian)極(ji)(ji);

67、可動部(bu),所述可動部(bu)形成于第一(yi)固定電(dian)極頂部(bu),且通過錨固部(bu)和第一(yi)固定電(dian)極相連接;

68、所述(shu)保(bao)護部形成于(yu)所述(shu)第(di)(di)二固(gu)定電極的頂部且與所述(shu)第(di)(di)二固(gu)定電極相連接,所述(shu)保(bao)護部設置于(yu)所述(shu)可動部的周側;

69、所述(shu)mems器件設(she)置有接地的導流電極或封(feng)蓋層,所述(shu)導流電極或封(feng)蓋層與所述(shu)保護部(bu)相連。

70、通過采(cai)用上述技術(shu)方(fang)案,mems器(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)(jian)通過設置基板(ban)、第(di)一(yi)固定電(dian)(dian)極(ji)(ji)、可(ke)動部(bu)(bu)(bu)(bu)、以(yi)及(ji)錨固部(bu)(bu)(bu)(bu),形(xing)成mems諧振器(qi)(qi)(qi)(qi)、濾波器(qi)(qi)(qi)(qi)、麥克風(feng)、陀螺儀、揚聲器(qi)(qi)(qi)(qi)等結(jie)(jie)構(gou)(gou)。基板(ban)的(de)(de)(de)(de)隔(ge)離(li)層可(ke)以(yi)實(shi)現可(ke)動部(bu)(bu)(bu)(bu)和(he)(he)襯底(di)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)隔(ge)離(li),阻斷兩者之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)路(lu)連通,并(bing)(bing)且(qie)起(qi)到(dao)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)襯底(di)和(he)(he)可(ke)動部(bu)(bu)(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)作用;所述保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)部(bu)(bu)(bu)(bu)通過第(di)二(er)固定電(dian)(dian)極(ji)(ji)提供支撐以(yi)設置在可(ke)動部(bu)(bu)(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)周側,第(di)二(er)固定電(dian)(dian)極(ji)(ji)能(neng)夠同時對保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)塊和(he)(he)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)環(huan)進行支撐,利(li)于保(bao)(bao)持最終mems器(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)(jian)結(jie)(jie)構(gou)(gou)頂部(bu)(bu)(bu)(bu)高(gao)度一(yi)致,當(dang)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)部(bu)(bu)(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)導(dao)電(dian)(dian)性(xing)能(neng)高(gao)于第(di)二(er)固定電(dian)(dian)極(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)導(dao)電(dian)(dian)性(xing)能(neng)時,使得(de)靜(jing)電(dian)(dian)不易(yi)在第(di)二(er)固定電(dian)(dian)極(ji)(ji)上聚集,從而可(ke)以(yi)通過保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)部(bu)(bu)(bu)(bu)引導(dao)至(zhi)導(dao)流電(dian)(dian)極(ji)(ji)或封蓋(gai)層并(bing)(bing)排(pai)出,提高(gao)可(ke)動部(bu)(bu)(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)靜(jing)電(dian)(dian)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)和(he)(he)隔(ge)離(li)效果。由此,使得(de)生(sheng)產的(de)(de)(de)(de)mems器(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)(jian)整(zheng)體結(jie)(jie)構(gou)(gou)簡(jian)單、便于小型化設計和(he)(he)生(sheng)產,無需改(gai)變mems器(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)產制造(zao)(zao)工(gong)藝(yi)、無需引入非mems器(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)原材料,在后續生(sheng)產制造(zao)(zao)工(gong)藝(yi)(如減(jian)薄、化學機(ji)械拋光、鍵合(he)等)過程中對mems器(qi)(qi)(qi)(qi)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)可(ke)動部(bu)(bu)(bu)(bu)提供esd保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)和(he)(he)隔(ge)離(li),提高(gao)產品的(de)(de)(de)(de)良率,并(bing)(bing)且(qie)能(neng)夠在封裝、測試、運(yun)輸、使用中起(qi)到(dao)長期靜(jing)電(dian)(dian)防護(hu)(hu)(hu)的(de)(de)(de)(de)作用。

71、可選的,當所(suo)述隔離層完全覆(fu)蓋所(suo)述襯底表面時:

72、當設置有封(feng)蓋層時,所(suo)述封(feng)蓋層形成于(yu)隔離層之上,并(bing)將(jiang)固定電極、可(ke)動部、錨固部和保護部封(feng)閉(bi)在密封(feng)腔內。

73、通過采(cai)(cai)用(yong)上述(shu)技術方案,可以采(cai)(cai)用(yong)晶圓級封(feng)裝工藝使用(yong)封(feng)蓋(gai)層將(jiang)mems器(qi)(qi)件(jian)封(feng)閉在密封(feng)腔內(nei),為所述(shu)mems器(qi)(qi)件(jian)提(ti)供與外界隔離的(de)工作(zuo)環(huan)境;將(jiang)封(feng)蓋(gai)層做(zuo)接地(di)設(she)置,還可以有(you)效避免(mian)asic電路及外界環(huan)境的(de)電磁輻射對mems器(qi)(qi)件(jian)的(de)可動部造成的(de)損傷。

74、可選的,當所述隔離層由(you)間(jian)隔分布的隔離區組成時:

75、所(suo)述(shu)隔離區(qu)之外(wai)的(de)區(qu)域(yu)為(wei)密封(feng)區(qu)和切割道(dao)區(qu),密封(feng)區(qu)和切割道(dao)區(qu)顯(xian)露(lu)襯(chen)底表面;

76、當設置(zhi)有封(feng)蓋(gai)層時,所述封(feng)蓋(gai)層形成于隔離區(qu)(qu)、密封(feng)區(qu)(qu)和切(qie)割道區(qu)(qu)之上(shang),并將固(gu)定電極、可動(dong)部(bu)(bu)、錨(mao)固(gu)部(bu)(bu)和保護部(bu)(bu)封(feng)閉在密封(feng)腔內。

77、通(tong)過(guo)(guo)采用(yong)上(shang)述(shu)技(ji)術(shu)方(fang)案,可以將晶(jing)圓上(shang)多個間(jian)隔(ge)設置的mems器件(jian)通(tong)過(guo)(guo)隔(ge)離區進行分隔(ge),并使得(de)晶(jing)圓上(shang)其他(ta)位置的襯底(di)(di)表(biao)面顯(xian)露,從而可以采用(yong)晶(jing)圓級封(feng)裝工藝使用(yong)封(feng)蓋層將mems器件(jian)封(feng)閉(bi)在密封(feng)腔內(nei),為所述(shu)mems器件(jian)提供與(yu)外界隔(ge)離的工作環境;將封(feng)蓋層做接地設置,還可以有效避免asic電路及外界環境的電磁輻射對mems器件(jian)的可動部造成的損(sun)傷;將切(qie)割道區的襯底(di)(di)表(biao)面顯(xian)露,可以去除該區域密度較(jiao)大的隔(ge)離層材料以利(li)于后續(xu)的晶(jing)圓切(qie)割工藝。

78、本(ben)技(ji)術(shu)的(de)主要目(mu)的(de)之(zhi)三還(huan)能通過以下(xia)第六(liu)技(ji)術(shu)方案得以實現:

79、一種mems器件(jian)的(de)制造方法,用于制造如上述第(di)五技術(shu)方案的(de)mems器件(jian),包括以(yi)下步驟:

80、提供襯底,于所述(shu)襯底的頂(ding)部(bu)沉(chen)積隔離層以形成基板;

81、于(yu)所述隔(ge)離層(ceng)的(de)頂部(bu)沉積并通過光刻圖案化(hua)后刻蝕形成固(gu)(gu)定電(dian)極,所述固(gu)(gu)定電(dian)極包括位于(yu)隔(ge)離層(ceng)頂部(bu)的(de)第(di)一固(gu)(gu)定電(dian)極,以及圍繞在第(di)一固(gu)(gu)定電(dian)極周側的(de)第(di)二固(gu)(gu)定電(dian)極;

82、于所(suo)述(shu)(shu)(shu)固定(ding)電(dian)極表面上沉積形成犧(xi)牲層,所(suo)述(shu)(shu)(shu)犧(xi)牲層完全覆蓋固定(ding)電(dian)極;在犧(xi)牲層的表面通光(guang)刻(ke)圖案(an)化后(hou)刻(ke)蝕形成支梁槽,所(suo)述(shu)(shu)(shu)支梁槽顯露(lu)所(suo)述(shu)(shu)(shu)第一固定(ding)電(dian)極的頂部;

83、于(yu)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)犧牲層(ceng)的(de)頂(ding)部(bu)(bu)沉積并通過光刻圖案化后(hou)刻蝕形成器件層(ceng),所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)器件層(ceng)包括(kuo)位于(yu)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)第(di)一固(gu)(gu)定電(dian)極頂(ding)部(bu)(bu)的(de)可動(dong)部(bu)(bu)、位于(yu)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)支梁槽(cao)頂(ding)部(bu)(bu)的(de)錨(mao)固(gu)(gu)部(bu)(bu)、以及位于(yu)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)第(di)二固(gu)(gu)定電(dian)極頂(ding)部(bu)(bu)的(de)保護部(bu)(bu)。所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)可動(dong)部(bu)(bu)與所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)錨(mao)固(gu)(gu)部(bu)(bu)相連接(jie),所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)錨(mao)固(gu)(gu)部(bu)(bu)填(tian)充于(yu)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)支梁槽(cao)內并和所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)支梁槽(cao)內顯露(lu)出(chu)的(de)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)第(di)一固(gu)(gu)定電(dian)極的(de)頂(ding)部(bu)(bu)相連接(jie);

84、當需要設(she)置導(dao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)極(ji)時(shi),于所述器(qi)件(jian)層(ceng)的(de)頂部沉積(ji)并(bing)通過(guo)光刻(ke)圖(tu)案(an)化后刻(ke)蝕形成所述導(dao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)極(ji),所述導(dao)流(liu)(liu)電(dian)(dian)極(ji)接地設(she)置。自此之后保(bao)護(hu)(hu)(hu)部開始起到esd保(bao)護(hu)(hu)(hu)和隔離作(zuo)用(yong),在(zai)后續生產制(zhi)造(zao)工(gong)藝(如減薄、化學機械(xie)拋光、鍵合等)過(guo)程中(zhong)對mems器(qi)件(jian)的(de)可動部提(ti)供esd保(bao)護(hu)(hu)(hu)和隔離,提(ti)高(gao)產品(pin)的(de)良率,并(bing)且能夠在(zai)封裝、測(ce)試、運(yun)輸、使用(yong)中(zhong)起到長期靜電(dian)(dian)防(fang)護(hu)(hu)(hu)的(de)作(zuo)用(yong);

85、當需要設置隔離(li)(li)區(qu)(qu)(qu)時,通過在所述隔離(li)(li)層(ceng)的頂(ding)部光(guang)刻(ke)圖案化后(hou)刻(ke)蝕以(yi)形成mems器件的隔離(li)(li)區(qu)(qu)(qu),所述隔離(li)(li)區(qu)(qu)(qu)之外的區(qu)(qu)(qu)域形成密(mi)(mi)封區(qu)(qu)(qu)和(he)切(qie)割道(dao)區(qu)(qu)(qu),密(mi)(mi)封區(qu)(qu)(qu)和(he)切(qie)割道(dao)區(qu)(qu)(qu)顯露襯底表面;

86、通過刻蝕(shi)去(qu)掉犧(xi)牲層(ceng)和顯露在(zai)外界環境的與犧(xi)牲層(ceng)相(xiang)同或(huo)類似的材料,釋放所述(shu)可動部以(yi)形成所述(shu)mems器件(jian)。

87、通過(guo)采用(yong)上(shang)述技術方案,在(zai)(zai)mems器(qi)件生產(chan)(chan)制造的(de)同時能夠(gou)進行esd保(bao)護與(yu)隔(ge)(ge)離(li)結構(gou)(gou)的(de)制造,即(ji)esd保(bao)護與(yu)隔(ge)(ge)離(li)結構(gou)(gou)包(bao)含于mems器(qi)件,esd保(bao)護與(yu)隔(ge)(ge)離(li)結構(gou)(gou)及mems器(qi)件結構(gou)(gou)通過(guo)一套工(gong)(gong)藝(yi)流程同步進行生產(chan)(chan),也使得mems器(qi)件整體(ti)結構(gou)(gou)簡(jian)單、便于小型(xing)化(hua)(hua)設計和生產(chan)(chan),無(wu)需引入(ru)除器(qi)件本身工(gong)(gong)藝(yi)之外的(de)工(gong)(gong)藝(yi),無(wu)需引入(ru)非mems工(gong)(gong)藝(yi)材料,在(zai)(zai)后續生產(chan)(chan)制造工(gong)(gong)藝(yi)(如減薄、化(hua)(hua)學(xue)機械拋光、鍵合等)中提供esd保(bao)護,提高(gao)產(chan)(chan)品(pin)的(de)良率,并且(qie)能夠(gou)在(zai)(zai)封裝、測試、運(yun)輸、使用(yong)中起到(dao)長期靜電防(fang)護的(de)作用(yong)。

88、可(ke)選的,當(dang)所(suo)述(shu)隔離層(ceng)完(wan)全覆蓋所(suo)述(shu)襯底(di)表面(mian)時(shi):

89、當設置有封(feng)蓋(gai)層(ceng)時,所述封(feng)蓋(gai)層(ceng)形成于(yu)隔離層(ceng)之上,并(bing)將(jiang)固定(ding)電極、可動(dong)部(bu)(bu)、錨固部(bu)(bu)和(he)保護(hu)部(bu)(bu)封(feng)閉在密封(feng)腔內。

90、通(tong)過采用(yong)上述技(ji)術方(fang)案,通(tong)過晶圓級封(feng)(feng)裝(zhuang)工藝可以(yi)(yi)調(diao)整密封(feng)(feng)腔內的(de)真(zhen)空(kong)(kong)度,從而匹(pi)配mems器件對(dui)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)阻尼(ni)的(de)設(she)計要求;同時(shi),由于此(ci)種方(fang)案進行晶圓級封(feng)(feng)裝(zhuang)時(shi)不(bu)會(hui)存在密封(feng)(feng)腔和(he)外界環(huan)境之間(jian)的(de)氧化物通(tong)路,因此(ci)密封(feng)(feng)腔內的(de)真(zhen)空(kong)(kong)度可以(yi)(yi)保(bao)持長期穩定(ding),即(ji)使在氫氣(qi)(qi)(qi)、氦氣(qi)(qi)(qi)等小分子氣(qi)(qi)(qi)體環(huan)境內也可以(yi)(yi)正(zheng)常工作(zuo)。

91、可選的,當所述隔(ge)離層由間隔(ge)分布的隔(ge)離區組(zu)成時(shi):

92、當需要(yao)設置封(feng)(feng)蓋層時(shi),所(suo)述封(feng)(feng)蓋層形成于隔離區(qu)、密封(feng)(feng)區(qu)和(he)切割道區(qu)之上,并將固定(ding)電極、可動部、錨固部和(he)保護(hu)部封(feng)(feng)閉(bi)在密封(feng)(feng)腔內。

93、通過采(cai)用(yong)上述技術方案,使(shi)(shi)(shi)得mems器件(jian)隔離區(qu)之(zhi)外(wai)的(de)密(mi)封(feng)(feng)區(qu)和切割道(dao)區(qu)襯底表面(mian)顯露(lu),從而提供(gong)潔凈(jing)平整(zheng)的(de)工藝(yi)(yi)界面(mian)以使(shi)(shi)(shi)用(yong)晶(jing)圓(yuan)鍵合工藝(yi)(yi)或外(wai)延工藝(yi)(yi)等晶(jing)圓(yuan)級(ji)封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)工藝(yi)(yi)將mems器件(jian)封(feng)(feng)閉在密(mi)封(feng)(feng)腔(qiang)內;通過晶(jing)圓(yuan)級(ji)封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)工藝(yi)(yi)可(ke)以調整(zheng)密(mi)封(feng)(feng)腔(qiang)內的(de)真空度,從而匹配(pei)mems器件(jian)對空氣阻尼的(de)設(she)計要求;同時(shi),由于(yu)此種方案進行晶(jing)圓(yuan)級(ji)封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)時(shi)不會存在密(mi)封(feng)(feng)腔(qiang)和外(wai)界環(huan)境之(zhi)間的(de)氧化物通路(lu),因此密(mi)封(feng)(feng)腔(qiang)內的(de)真空度可(ke)以保持長期穩(wen)定,即使(shi)(shi)(shi)在氫氣、氦氣等小分子(zi)氣體環(huan)境內也可(ke)以正常工作。

94、綜上所(suo)述,本技術包括以下至少一種(zhong)有益效果:

95、1.在(zai)不改(gai)變mems器(qi)件(jian)制造工藝(yi)的(de)同(tong)時將esd保(bao)護與(yu)隔(ge)離結構(gou)及mems器(qi)件(jian)結構(gou)通過一套工藝(yi)流程同(tong)步進行生產,使得mems器(qi)件(jian)整體結構(gou)簡單、便(bian)于小(xiao)型化設計和(he)生產,無需引入非mems工藝(yi)材(cai)料(liao)。

96、2.通(tong)過(guo)設置保護(hu)部將mems器件表面的(de)靜(jing)電(dian)(dian)引導至接地的(de)襯底(di),從而將靜(jing)電(dian)(dian)排(pai)出,在后續制(zhi)造工藝(如減薄、化學機械拋(pao)光、鍵(jian)合等)中提供esd保護(hu),提高產品的(de)良率,并且能夠(gou)在封裝、測試、運輸、使用(yong)中起(qi)到長(chang)期靜(jing)電(dian)(dian)防護(hu)的(de)作(zuo)用(yong);

97、3.通(tong)過設(she)置保護部將mems器件表(biao)面的靜(jing)電引(yin)導(dao)至接地(di)的導(dao)流(liu)電極或封蓋層,從而將靜(jing)電排出,在后(hou)續制(zhi)造(zao)工藝(如減薄、化學機械拋(pao)光(guang)、鍵合等(deng))中(zhong)提供esd保護,提高(gao)產品的良率,并且能夠在封裝、測(ce)試、運輸、使用中(zhong)起到長期靜(jing)電防護的作用;

98、4.?通過將保(bao)護部(bu)設計為保(bao)護環(huan)和(he)多個(ge)保(bao)護塊,多個(ge)保(bao)護塊可(ke)(ke)以直接為環(huan)狀,或者分為多個(ge)保(bao)護塊組(zu)(zu)后,多個(ge)保(bao)護塊組(zu)(zu)間隔設置在可(ke)(ke)動部(bu)的(de)周側,從而從多個(ge)方向對可(ke)(ke)動部(bu)進行靜電保(bao)護和(he)隔離(li)。

99、5.通過設置第二固定電極能(neng)夠(gou)同時對保護塊和保護環進(jin)行支撐,便(bian)于(yu)進(jin)行生產和設計,并(bing)利(li)于(yu)保持最終(zhong)mems器件(jian)頂(ding)部(bu)水(shui)平高度一致。

100、6.?通過(guo)將晶圓(yuan)(yuan)(yuan)上多個間隔設置(zhi)的mems器(qi)(qi)件通過(guo)隔離區進行分隔,并使(shi)得晶圓(yuan)(yuan)(yuan)上其(qi)他位置(zhi)的襯(chen)底表面顯(xian)露,從而可以采用晶圓(yuan)(yuan)(yuan)級封(feng)(feng)裝工藝(yi)使(shi)用封(feng)(feng)蓋層將mems器(qi)(qi)件封(feng)(feng)閉在密封(feng)(feng)腔內(nei),為所述(shu)mems器(qi)(qi)件提供與(yu)外界隔離的工作環境。

101、7.通過晶圓級封(feng)(feng)裝工藝(yi)可(ke)以(yi)調整密(mi)封(feng)(feng)腔內(nei)的真空度(du),從而匹(pi)配mems器件(jian)對空氣阻(zu)尼的設(she)計要求。

102、8.通過消除密(mi)封腔和(he)外界(jie)環(huan)境之間的(de)氧化物通路,使得密(mi)封腔內(nei)的(de)真空度可以保持長期穩定,即使在氫氣、氦氣等(deng)小分子(zi)氣體環(huan)境內(nei)也(ye)可以正常工作。

103、9.通(tong)過將封蓋層做接(jie)地設(she)置(zhi),可(ke)(ke)以有效避免asic電路及外(wai)界環境的(de)電磁輻射對mems器(qi)件的(de)可(ke)(ke)動部造成的(de)損傷。

104、10.通過(guo)將切割(ge)道區的襯底(di)表面顯露(lu),可以(yi)(yi)去除該區域密度較(jiao)大(da)的隔離層材料以(yi)(yi)利(li)于后(hou)續的晶(jing)圓切割(ge)工藝。

當前第1頁1 2 
網(wang)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
1