一种微机械堆叠结构和连杆结构及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种微机械堆叠结构(1)，所述堆叠结构(1)包括上结构层(1-1)、下结构层(1-2)和中间薄膜层(1-3)，其特征在于，所述中间薄膜层(1-3)沉积在下结构层(1-2)上，并刻蚀形成环形凹槽后，沉积所述上结构层(1-1)，所述凹槽内沉积形成接触通道(1-4)，图形化去除上结构层(1-1)的非必要部分，并释放所述接触通道(1-4)外侧的中间薄膜层(1-3)。2.根据权利要求1所述的微机械堆叠结构，其特征在于，所述中间薄膜层(1-3)为单一材料膜层或由多种材料随机堆叠的复合膜层。3.根据权利要求1所述的微机械堆叠结构，其特征在于，所述环形凹槽呈圆环形、方形环形或多边形环形。4.一种微机械连杆结构，其特征在于，所述连杆结构至少包括一个第一堆叠结构(1)；所述第一堆叠结构(1)包括上结构层(1-1)、下结构层(1-2)和中间薄膜层(1-3)；所述中间薄膜层(1-3)沉积在下结构层(1-2)上，并刻蚀形成环形凹槽后，沉积所述上结构层(1-1)，所述凹槽内沉积形成接触通道(1-4)，图形化去除上结构层(1-1)的非必要部分，并释放所述接触通道(1-4)外侧的中间薄膜层(1-3)；所述中间薄膜层(1-3)为单一材料膜层或由多种材料随机堆叠的复合膜层；所述环形凹槽呈圆环形、方形环形或多边形环形。5.根据权利要求4所述的微机械连杆结构，其特征在于，所述连杆结构还包括第一堆叠结构(1)、第二堆叠结构(2)、柱体(3)或/和传统结构(4)；所述第二堆叠结构(2)包括上层结构(2-1)、填充结构(2-4)、停止层(2-3)和下层结构(2-2)；所述下层结构(2-2)上沉积牺牲层后，图形化形成凹坑，然后沉积所述停止层(2-3)的膜层，沉积所述填充结构(2-4)层并填满所述停止层(2-3)膜层形成的凹坑，化学机械抛光去除停止层(2-3)膜层顶层(2-3-1)上表面以上的填充结构(2-4)材料，露出停止层(2-3)膜层顶层(2-3-1)上表面，图形化停止层(2-3)膜层顶层(2-3-1)并去除停止层(2-3)膜层的非必要部分，形成停止层(2-3)，沉积上层结构(2-1)并图形化去除上层结构(2-1)膜层的非必要部分，释放停止层(2-3)外侧的牺牲层；所述柱体(3)为直接沉积形成的薄膜层；所述传统结构(4)包括上、下两层薄膜层，其中，上层薄膜层呈“凹”字形堆积在下层薄膜层上。6.根据权利要求5所述的微机械连杆结构，其特征在于，所述第二堆叠结构(2)的停止层(2-3)形成的凹坑内侧底部设置为直角或阶梯式台阶形状，所述阶梯式台阶形状呈直角台阶或斜角台阶。7.一种权利要求1所述的微机械堆叠结构的制备方法，包括以下步骤：a)沉积下结构层(1-2)的薄膜材料；b)沉积中间薄膜层(1-3)的牺牲材料；c)利用光刻在中间薄膜层(1-3)的膜层表面定义接触区域图形，利用干法刻蚀去除图形定义的部分中间薄膜，形成接触通道(1-4)，所述接触通道(1-4)的图形定义为环形；d)沉积上结构层(1-1)的薄膜材料，通过接触通道(1-4)与下结构层(1-2)互连，图形化去除上结构层(1-1)的非必要部分；e)释放接触通道(1-4)外侧的牺牲薄膜材料，形成堆叠结构(1)。8.根据权利要求7所述的微机械堆叠结构的制备方法，其特征在于，所述步骤c)中接触
通道的环形包括圆环形、方形环形或多边形环形。9.根据权利要求7所述的微机械堆叠结构的制备方法，其特征在于，所述上结构层(1-1)膜层和下结构层(1-2)膜层的材料为硅、多晶硅、非晶硅或氮化硅的单一材料，或多晶硅和氮化硅的复合层，或非晶硅和氮化硅的复合层。10.根据权利要求7所述的微机械堆叠结构的制备方法，其特征在于，所述中间牺牲层(1-3)的薄膜材料为氧化硅、硼硅玻璃、磷硅玻璃或硼磷硅玻璃的单一材料，或由至少其中两种随机堆叠的复合材料，其沉积方式为化学气相沉积cvd；所述cvd包括低压化学气相沉积lpcvd、常压化学气相沉积apcvd、亚常压化学气相沉积sacvd或等离子增强化学气相沉积pecvd；当中间牺牲层(1-3)的薄膜材料为氧化硅时，其沉积方式还可采用热氧化。

技术总结
本发明涉及一种微机械堆叠结构和连杆结构及其制备方法；所述堆叠结构包括上结构层、下结构层和中间膜层；中间膜层沉积在下结构层上，刻蚀形成环形凹槽，沉积上结构层，凹槽内形成接触通道，图形化上结构层，释放接触通道外侧的中间膜层。所述连杆结构至少包括一个第一堆叠结构；所述第一堆叠结构包括上结构层、下结构层和中间膜层；中间膜层沉积在下结构层上，刻蚀形成环形凹槽，沉积上结构层，凹槽内形成接触通道，图形化上结构层，释放接触通道外侧的中间膜层。所述连杆结构还包括第一堆叠结构、第二堆叠结构、柱体或/和传统结构；第二堆叠结构包括上层结构、填充结构、停止层和下层结构。本发明降低了连杆复合膜层材料薄膜残余应力的影响。应力的影响。应力的影响。


技术研发人员：赵成龙 万蔡辛 何政达 陈骁 巩啸风 蔡春华 蒋樱 林谷丰
受保护的技术使用者：无锡韦感半导体有限公司
技术研发日：2022.06.21
技术公布日：2022/9/9