何凯旋，黄　斌，段宝明，宋东方，郭群英

（华东光电集成器件研究所，安徽蚌埠233042）



MEMS悬浮结构深反应离子刻蚀保护方法对比研究

何凯旋*，黄斌，段宝明，宋东方，郭群英

（华东光电集成器件研究所，安徽蚌埠233042）

摘要：分别对基于硅玻键合与硅硅键合的MEMS加工工艺中悬浮结构深反应离子刻蚀保护方法进行对比研究，获得最佳结构刻蚀保护方法。基于硅玻键合工艺的最佳刻蚀保护方法：在结构层背面溅射金属作为保护层；基于硅硅键合工艺的最佳刻蚀保护方法：将结构刻通区域衬底硅暴露及结构层背面制作图形化的SiO2保护层相结合的方式保护。结构保护后，经长时间过刻蚀，结构依然完整无损。

关键词：MEMS；硅玻键合；硅硅键合；深反应离子刻蚀；保护方法

随着科学研究的不断发展及制造工具的不断进步，以尺寸小、功耗低、批量化生产为特征的微机电系统MEMS（Micro Electro-Mechanical Systems）已成为人们关注的焦点。MEMS器件在消费电子、汽车电子、航空航天、生物医学、信息技术等领域已有广泛应用，在世界范围内，其市场销售量呈指数增长，成为新的经济增长点。

工艺加工技术是MEMS技术研究的重点之一，MEMS加工工艺是在半导体集成电路工艺基础上发展起来的，发展至今已形成以体硅加工工艺与表面牺牲层加工工艺为代表的典型加工手段，体硅工艺便于形成大质量块及侧壁电容，比牺牲层工艺有明显优势［1］。体硅工艺主要依赖于深反应离子刻蚀DRIE（Deep Reactive Ion Etching）技术［2］，DRIE技术具有速度快、高深宽比、高垂直度等优势，在MEMS工业中获得越来越多的应用［3］，对MEMS体硅工艺的发展起到关键性作用。……