空腔-SOI襯底制造MEMS諧振器的工藝流程

常規(guī)的絕緣層上硅 (Silicon on Insulator, SOI）是通過注氧隔離 (Separation byImplanted Oxygen, SIMOX)、智能切割 （Smart Cut） 等方法在體硅襯底中引入絕緣層，從而達(dá)到表層硅與襯底硅電學(xué)隔離的目的的。如果在制作SOI硅片的過程中，先在下層硅片上刻蝕出硅槽，然后再進(jìn)行鍵合和拋光減薄，即可制造出帶空腔的 SO1 硅片，稱為空腔-SOI ( Caviy-SOI)。

對于 MEMS 行業(yè)而言，使用空腔-SOI 襯底的優(yōu)勢在于：

① 可消除多晶硅中常見的應(yīng)力問題;

② 對于 MEMS 諧振器而言，高精度的膜厚可以帶來高精度的振蕩頻率；

③ 極佳的表面及側(cè)壁平滑度；

④ 更薄的結(jié)構(gòu)；

⑤ 提高了 MEMS 部件熱導(dǎo)率；

⑥大大降低制造時間，節(jié)約成本；

相比于傳統(tǒng)的 SOI 襯底，空腔-SOI 襯底更適于加工需要垂直或水平運(yùn)動的結(jié)構(gòu)（如電容式慣性傳感器、壓力傳感器、傳聲器、射頻器件和微流控器件）因為腔體在空腔-SOI 襯底制造中可以很好地定義出來，配合干法刻蝕，可以很容易地釋放可動結(jié)構(gòu)，大大縮短了開發(fā)時間。

利用空腔-SOI 襯底制造 MEMS 諧振器的工藝流程：

① 減薄上層硅的厚度（可以通過CMP、濕法刻蝕或干法刻蝕等方法）；

② 電極制作；

③ 光刻出結(jié)構(gòu)圖形，使用 DRIE 刻蝕硅以釋放可動結(jié)構(gòu)。