一种MEMS器件及其制造方法与流程

技术特征：
1.一种mems器件的制造方法，其特征在于，所述方法包括：在半导体衬底的第一区域形成第一掺杂区；在所述半导体衬底的第一区域形成多孔层，所述多孔层位于所述第一掺杂区下方；对所述多孔层进行氧化形成第一氧化层以及包裹所述第一氧化层的第二氧化层；在所述第一掺杂区和所述半导体衬底的第一表面上形成外延层；在所述外延层上形成钝化层；在所述半导体衬底的第二表面形成到达所述第二氧化层的通道；以及经由所述通道去除所述第一氧化层以及所述第二氧化层，以在所述半导体衬底中形成空腔。2.根据权利要求1所述的mems器件的制造方法，其特征在于，形成所述半导体衬底的方法包括：提供第一半导体层；以及在第一半导体层上外延生长第二半导体层；其中，所述第一半导体层为重掺杂半导体层；所述第二半导体层为轻掺杂半导体层。3.根据权利要求1所述的mems器件的制造方法，其特征在于，采用电化学腐蚀将所述第一区域中的第二半导体层转变成所述多孔层。4.根据权利要求2所述的mems器件的制造方法，其特征在于，通过调节所述第二半导体层的掺杂浓度调节所述多孔层的孔隙率。5.根据权利要求4所述的mems器件的制造方法，其特征在于，所述多孔层的孔隙率为40％～70％。6.根据权利要求2所述的mems器件的制造方法，其特征在于，在形成第一掺杂区的步骤之前，还包括：采用第一次离子注入和退火在所述第二半导体层中形成阱区，所述阱区围绕所述半导体衬底的所述第一区域。7.根据权利要求6所述的mems器件的制造方法，其特征在于，所述阱区的结深大于10微米。8.根据权利要求6所述的mems器件的制造方法，其特征在于，所述多孔层的厚度不超过所述阱区的结深。9.根据权利要求1所述的mems器件的制造方法，其特征在于，所述多孔层的厚度为3微米～7微米。10.根据权利要求6所述的mems器件的制造方法，其特征在于，采用第二次离子注入和退火形成网格形的所述第一掺杂区，所述第一掺杂区的结深小于所述阱区的结深。11.根据权利要求1所述的mems器件的制造方法，其特征在于，所述第一掺杂区的结深小于等于1微米。12.根据权利要求1所述的mems器件的制造方法，其特征在于，在所述半导体衬底的第一区域形成多孔层的步骤之前，还包括在所述半导体衬底的第一表面形成保护层，所述保护层至少覆盖所述第一掺杂区。13.根据权利要求12所述的mems器件的制造方法，其特征在于，所述保护层为氮化硅层。14.根据权利要求12所述的mems器件的制造方法，其特征在于，在形成所述外延层之
前，采用干法刻蚀去除所述保护层。15.根据权利要求1所述的mems器件的制造方法，其特征在于，对所述多孔层进行氧化以形成第一氧化层以及包裹所述第一氧化层的第二氧化层的步骤包括：以相对较低的第一温度对所述多孔层进行一次氧化；以相对较高的第二温度对所述多孔层进行二次氧化。16.根据权利要求15所述的mems器件的制造方法，其特征在于，所述第一温度为400℃，所述第二温度为1100℃。17.根据权利要求1所述的mems器件的制造方法，其特征在于，所述第二氧化层的厚度为0.2微米～0.4微米。18.根据权利要求1所述的mems器件的制造方法，其特征在于，所述外延层的厚度为3微米～8微米。19.根据权利要求1所述的mems器件的制造方法，其特征在于，在所述半导体衬底的第二表面形成到达所述第二氧化层的通道的过程中，所述第一氧化层和所述第二氧化层作为刻蚀停止层。20.根据权利要求1所述的mems器件的制造方法，其特征在于，在所述半导体衬底的第二表面形成到达所述第二氧化层的通道的步骤之前，还包括：将所述半导体衬底减薄；在所述半导体衬底的第二表面形成到达所述第二氧化层的通道的步骤包括采用深槽刻蚀工艺或湿法蚀刻工艺去除所述半导体衬底的一部分。21.根据权利要求1所述的mems器件的制造方法，其特征在于，采用湿法刻蚀去除所述第一氧化层以及所述第二氧化层。22.根据权利要求6所述的mems器件的制造方法，其特征在于，在所述外延层上形成钝化层之前还包括：在所述外延层中形成多个敏感电阻。23.根据权利要求22所述的mems器件的制造方法，其特征在于，形成多个敏感电阻的步骤包括：采用第三次离子注入在所述外延层中形成所述多个敏感电阻。24.根据权利要求22所述的mems器件的制造方法，其特征在于，在形成多个敏感电阻的步骤之后，还包括：形成穿过所述钝化层到达所述多个敏感电阻的互连结构。25.根据权利要求22所述的mems器件的制造方法，其特征在于，所述多个敏感电阻互连形成惠斯通电桥。26.根据权利要求22所述的mems器件的制造方法，其特征在于，所述半导体衬底和所述敏感电阻为第一掺杂类型，所述阱区、所述第一掺杂区为第二掺杂类型，所述第一掺杂类型和所述第二掺杂类型相反。27.一种mems器件，其特征在于，包括：半导体衬底；位于所述半导体衬底中的空腔；位于所述半导体衬底的第一区域的第一掺杂区，所述第一掺杂区为网格形框架；位于所述第一掺杂区和所述半导体衬底第一表面上的外延层；位于所述外延层上的钝化层；以及从所述半导体衬底的第二表面到达所述空腔的通道，所述第一表面与所述第二表面相对，
其中，所述外延层中没有到达所述空腔的开口。28.根据权利要求27所述的mems器件，其特征在于，还包括位于所述外延层中的多个敏感电阻。29.根据权利要求28所述的mems器件，其特征在于，还包括：穿过所述钝化层到达所述多个敏感电阻的互连结构。30.根据权利要求28所述的mems器件，其特征在于，所述多个敏感电阻互连形成惠斯通电桥。31.根据权利要求28所述的mems器件，其特征在于，所述多个敏感电阻为所述外延层中的掺杂区。32.根据权利要求28所述的mems器件，其特征在于，所述半导体衬底包括层叠的第一半导体层和第二半导体层；其中，所述第一半导体层为重掺杂半导体层；所述第二半导体层为轻掺杂半导体层。33.根据权利要求32所述的mems器件，其特征在于，还包括位于所述第二半导体层中的阱区，所述阱区围绕所述空腔，所述阱区限定出所述第一区域。34.根据权利要求33所述的mems器件，其特征在于，所述阱区的结深大于10微米。35.根据权利要求33所述的mems器件，其特征在于，所述第一掺杂区的结深小于所述阱区的结深。36.根据权利要求27所述的mems器件，其特征在于，所述第一掺杂区的结深小于等于1微米。37.根据权利要求33所述的mems器件，其特征在于，所述半导体衬底和所述敏感电阻为第一掺杂类型，所述阱区、所述第一掺杂区为第二掺杂类型，所述第一掺杂类型与所述第二掺杂类型相反。38.根据权利要求27所述的mems器件，其特征在于，所述外延层的厚度为3微米～8微米。

技术总结
公开了一种MEMS器件及其制造方法，所述方法包括：在半导体衬底的第一区域形成第一掺杂区；在所述半导体衬底的第一区域形成多孔层，所述多孔层位于所述第一掺杂区下方；对所述多孔层进行氧化形成第一氧化层以及包裹所述第一氧化层的第二氧化层；在所述第一掺杂区和所述半导体衬底的第一表面上形成外延层；在所述外延层上形成钝化层；在所述半导体衬底的第二表面形成到达所述第二氧化层的通道；以及经由所述通道去除所述第一氧化层以及所述第二氧化层，以在所述半导体衬底中形成空腔。本发明采用采用多孔层氧化形成的第一氧化层以及包裹第一氧化层的第二氧化层作为刻蚀停止层，用于形成与外部环境连通的通道，从而形成空腔。从而形成空腔。从而形成空腔。


技术研发人员：徐日 季锋 刘琛 闻永祥 贺锦
受保护的技术使用者：杭州士兰集昕微电子有限公司
技术研发日：2021.12.22
技术公布日：2022/5/17