一种mems器件及其制备方法、电子装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体领域，具体地，本发明涉及一种MEMS器件及其制备方法、电子
目-ο
【背景技术】
[0002]随着半导体技术的不断发展，在传感器(mot1n sensor)类产品的市场上,智能手机、集成CMOS和微机电系统(MEMS)器件日益成为最主流、最先进的技术，并且随着技术的更新，这类传动传感器产品的发展方向是规模更小的尺寸，高质量的电学性能和更低的损耗。
[0003]其中，MEMS传感器广泛应用于汽车电子:如TPMS、发动机机油压力传感器、汽车刹车系统空气压力传感器、汽车发动机进气歧管压力传感器(TMAP)、柴油机共轨压力传感器；消费电子:如胎压计、血压计、橱用秤、健康秤，洗衣机、洗碗机、电冰箱、微波炉、烤箱、吸尘器用压力传感器，空调压力传感器，洗衣机、饮水机、洗碗机、太阳能热水器用液位控制压力传感器；工业电子:如数字压力表、数字流量表、工业配料称重等。
[0004]在MEMS领域中，所述MEMS器件的工作原理是由震荡膜(Membrane)的运动产生电容的变化，利用电容变化量进行运算和工作的，所述MEMS器件在使用中由于运动幅度过大，通常会导致震荡膜(Membrane)破裂损坏，为了解决该问题在MEMS器件中设计了限制层(Stop structure)避免震荡膜(Membrane)因运动幅度过大导致失效。
[0005]目前所述限制层10 (Stop structure)如图lh所示，所述限制层(Stopstructure)虽然能够防止震荡膜(Membrane)由于震荡幅度太大而引起破裂，但是在震荡膜(Membrane)与限制层(Stop structure)冲击下，也会形成一些微弱损伤，造成MEMS器件提早失效。
[0006]因此需要对所述MEMS器件及其制备方法作进一步的改进，以便消除上述问题。
【发明内容】
[0007]在
【发明内容】
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在【具体实施方式】部分中进一步详细说明。本发明的
【发明内容】
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0008]本发明为了克服目前存在问题，提供了一种MEMS器件的制备方法，包括:
[0009]步骤S1:提供基底，在所述基底上形成有第一牺牲材料层和位于所述第一牺牲材料层上的震荡膜材料层，其中，在所述震荡膜材料层中形成有若干开口，以露出所述第一牺牲材料层；
[0010]步骤S2:沉积高K材料层并平坦化，以填充所述开口，形成震荡膜。
[0011]可选地，在所述步骤S1中，所述开口呈线形。
[0012]可选地，在所述步骤S1中，所述若干开口呈横向和/或纵向排列，以形成开口阵列。
[0013]可选地，在所述步骤S1中，所述震荡膜材料层呈多边形结构。
[0014]可选地，在所述步骤S1中，所述震荡膜材料层呈六边形结构，在所述六边形结构的每个角上都形成有震荡膜锚部。
[0015]可选地，在所述步骤S2之后，所述方法还包括:
[0016]步骤S3:沉积第二牺牲材料层，以覆盖所述震荡膜；
[0017]步骤S4:在所述第二牺牲材料层上、所述震荡膜的上方形成相互间隔的若干定极板；
[0018]步骤S5:沉积限制层，以覆盖所述定极板和所述第二牺牲材料层；
[0019]步骤S6:图案化所述基底的背面，以露出所述第一牺牲材料层；
[0020]步骤S7:去除所述震荡膜中间部位下方和的上方的所述第一牺牲材料层和所述第二牺牲材料层，以形成空腔。
[0021]可选地，所述步骤S7中选用双面蚀刻工艺，以同时去除所述震荡膜下方和的上方的所述第一牺牲材料层和所述第二牺牲材料层。
[0022]可选地，所述步骤S1包括:
[0023]步骤S11:提供基底，并在所述基底上沉积所述第一牺牲材料层；
[0024]步骤S12:在所述第一牺牲材料层上形成震荡膜材料层；
[0025]步骤S13:在所述震荡膜材料层上形成图案化的掩膜层；
[0026]步骤S14:以所述掩膜层为掩膜蚀刻所述震荡膜材料层，以形成所述开口。
[0027]可选地，所述步骤S4包括:
[0028]步骤S41:在所述第二牺牲材料层上形成导电材料层；
[0029]步骤S42:在所述导电材料层上形成图案化的掩膜层；
[0030]步骤S43:以所述掩膜层为掩膜蚀刻所述导电材料层，以形成相互间隔的所述定极板。
[0031]本发明还提供了一种MEMS器件，包括:
[0032]震荡膜，包括震荡膜材料层和镶嵌于所述震荡膜材料层中的高K材料层；
[0033]定极板，包括若干相互间隔的部分，位于所述震荡膜的上方；
[0034]空腔，位于所述震荡膜和所述定极板之间。
[0035]可选地，所述高K材料层呈线形结构。
[0036]可选地，所述若干线形结构的高K材料层呈横向和/或纵向排列，以形成线形结构阵列。
[0037]可选地，所述高K材料层贯穿镶嵌于所述震荡膜材料层中。
[0038]可选地，所述震荡膜材料层呈多边形结构。
[0039]可选地，所述震荡膜材料层呈六边形结构，在所述六边形结构的每个角上都形成有震荡膜锚部。
[0040]可选地，所述MEMS器件还进一步包括位于所述震荡膜下方的传感开口，用于实现压力的传感。
[0041 ]本发明还提供了一种电子装置，包括上述的MEMS器件。
[0042]本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种MEMS器件及其制备方法，在所述MEMS器件制备中在震荡膜中引入线形的高K材料层，所述高K材料层可以增加所述震荡膜的抗冲击能力，而且不会影响所述震荡膜的灵敏度，通过震荡膜(Membrane)形状与结构的改变，防止震荡膜(Membrane)受到冲击导致的破裂现象.
[0043]本发明的优点在于:
[0044](1)增加Membrane的抗冲击能力。
[0045](2)完全避免了限位件(Stoper)结构对Membrane造成的缓冲损伤。
[0046](3)简化工艺流程，降低成本，提高产能。
[0047](4)改善了 MEMS器件的提前失效现象。
[0048](5)引入了 HK材料，提高/保持了 MEMS器件的灵敏度(sensitivity)。
【附图说明】
[0049]本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的装置及原理。在附图中，
[0050]图la-lh为现有技术中MEMS器件的制备过程示意图；
[0051]图2a_2i为本发明一【具体实施方式】中所述MEMS器件的制备过程示意图；
[0052]图3为本发明一【具体实施方式】中所述MEMS器件的制备工艺流程图。
【具体实施方式】
[0053]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
[0054]应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
[0055]应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接至『或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本发明教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
[0056]空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(