一種MEMS橋梁柱結構及其制作方法與流程
本申請涉及半導體集成電路技術領域，具體涉及一種mems橋梁柱結構及其制作方法。
背景技術：
微電子機械系統(micro-electro-mechanicalsystem,mems)技術具有微小、智能、可執行、可集成、工藝兼容性好等諸多優點，適于廣泛應用于諸多領域。mems橋結構是mems橋梁柱結構中廣泛應用的結構，在mems橋結構中，mems橋梁柱對橋結構的電連接起到非常關鍵的作用。
在相關技術中，mems橋梁柱采用復合膜層結構，包括：依次層疊，襯底、非晶硅層、電極層和氧化層。由于非晶硅層和電極層內部的應力作用，存在使得橋結構翹曲和橋梁柱倒塌的風險。
技術實現要素：
本申請提供了一種mems橋梁柱結構及其制作方法，可以緩解相關技術中的出現橋結構翹曲和橋梁柱倒塌的風險。
一方面，本申請實施例提供了一種mems橋梁柱結構的制作方法，包括以下步驟：
提供襯底；
在所述襯底上沉積含鈦薄膜層；
刻蝕所述含鈦薄膜層，形成隔離槽和連接槽，所述隔離槽和連接槽從所述含鈦薄膜層的上表面向下延伸至所述襯底的刻蝕停止面；
在未被刻蝕的所述含鈦薄膜層上，與，所述隔離槽和連接槽中沉積非晶硅層；
刻蝕所述非晶硅層，去除位于所述隔離槽中的非晶硅層；
在所述非晶硅層上與所述的隔離槽中沉積二氧化硅層。
可選的，所述含鈦薄膜層的應力為：-0.1gpa～3gpa；所述非晶硅層的應力為：0mpa～～30mpa。
可選的，所述含鈦薄膜層的材料為純鈦或者氮化鈦中的至少一種。
可選的，鈦薄膜層包括至少一層鈦薄膜層和至少一層氮化鈦薄膜層，所述鈦薄膜層和所述氮化鈦薄膜層層疊設置。
可選的，所述鈦薄膜層和所述氮化鈦薄膜層均有多層，所述鈦薄膜層和氮化鈦薄膜層交替層疊設置。
可選的，所述含鈦薄膜層的厚度為100-200a。
可選的，所述非晶硅層的厚度為800-1200a。
可選的，所述步驟在所述含鈦薄膜層上和所述橋柱孔中沉積非晶硅層，包括：通過cvd工藝，在所述含鈦薄膜層上和所述橋柱孔中沉積非晶硅層。
可選的，所述步驟在所述襯底的上表面沉積形成含鈦薄膜層，包括：通過pvd工藝在所述襯底的上表面沉積形成含鈦薄膜層。
另一方面，本申請提供一種mems橋梁柱結構，所述mems橋梁柱結構包括：
襯底；
含鈦薄膜層，所述含鈦薄膜層沉積在所述襯底上，且所述含鈦薄膜層上開設有隔離槽和連接槽；所述隔離槽和連接槽從所述含鈦薄膜層的上表面向下延伸至所述襯底的刻蝕停止面；
非晶硅層，所述非晶硅層沉積在剩余的所述含鈦薄膜層上，并填充在所述連接槽中；
二氧化硅層，所述二氧化硅層沉積在所述非晶硅層上，并填充在所述隔離槽中。
可選的，位于所述連接槽兩側的多晶硅層與填充在所述連接槽中的多晶硅層連為一體。
可選的，位于所述非晶硅層上的二氧化硅層與填充在所述隔離槽中的二氧化硅層連為一體。
本申請技術方案，至少包括如下優點：所形成的含鈦薄膜層能夠非晶硅層之間出現應力的相互作用，能夠避免由于刻蝕效應使得含鈦薄膜層上卷翹起，從而保持含鈦薄膜層和非晶硅層之間良好的接觸。
附圖說明
為了更清楚地說明本申請具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本申請的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1a是本申請實施例提供的mems橋梁柱結構的制作方法中第二步完成后的結構示意圖；
圖1b是本申請實施例提供的mems橋梁柱結構的制作方法中第三步完成后的結構示意圖；
圖1c是本申請實施例提供的mems橋梁柱結構的制作方法中第四步完成后的結構示意圖；
圖1d是本申請實施例提供的mems橋梁柱結構的制作方法中第五步完成后的結構示意圖；
圖1e是本申請實施例提供的mems橋梁柱結構的制作方法中第六步完成后的結構示意圖；
圖2a是相關技術中提供的mems橋梁柱結構的制作方法中步驟s1完成后的結構示意圖；
圖2b是相關技術中提供的mems橋梁柱結構的制作方法中步驟s2完成后的結構示意圖；
圖2c是相關技術中提供的mems橋梁柱結構的制作方法中步驟s3完成后的結構示意圖；
圖2d是相關技術中提供的mems橋梁柱結構的制作方法中步驟s4完成后的結構示意圖；
圖2e是相關技術中提供的mems橋梁柱結構的制作方法中步驟s5完成后的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合附圖，對本申請中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本申請的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領域普通技術人員在不做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本申請保護的范圍。
在本申請的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本申請和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本申請的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本申請的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電氣連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，還可以是兩個元件內部的連通，可以是無線連接，也可以是有線連接。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本申請中的具體含義。
此外，下面所描述的本申請不同實施方式中所涉及的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互結合。
實施例1：
圖1a至圖1e解釋了本申請mems橋梁柱結構制作方法中各步驟完成后的結構示意圖，本申請mems橋梁柱結構的制作方法包括：
第一步：提供襯底100；該襯底100的材料可采用硅、二氧化硅或非晶硅中的至少一種。
第二步：參照圖1a，在所述襯底100的上表面沉積含鈦薄膜層200；其中，含鈦薄膜層200的材料可采用鈦或者氮化鈦中的至少一種，當含鈦薄膜層200的材料僅采用單一的鈦，則所述含鈦薄膜層200為鈦薄膜層，當含鈦薄膜層200的材料采用單一的氮化鈦，則含鈦薄膜層200為氮化鈦薄膜層；含鈦薄膜層200還可以包括至少一層鈦薄膜層和至少一層氮化鈦薄膜層，當鈦薄膜層和氮化鈦薄膜層有多層時，鈦薄膜層和氮化鈦薄膜層在含鈦薄膜層200中交替層疊設置。
第三步：參照圖1b，刻蝕所述含鈦薄膜層200，形成隔離槽310和連接槽320，所述隔離槽310和連接槽320從所述含鈦薄膜層200的上表面向下延伸至所述襯底100的刻蝕停止面；
第四步：參照圖1c，在第三步完成后的器件表面沉積非晶硅層400，該非晶硅層400覆蓋在第三步完成后的剩余含鈦薄膜層200上，并填充在隔離槽310和連接槽320中；
第五步：參照圖1d，刻蝕所述非晶硅層400，去除位于所述隔離槽310中的非晶硅層400；
第六步：參照圖1e，向第五步完成后的器件表面沉積二氧化硅層500，該二氧化硅層500覆蓋在第五步完成后的非晶硅層400表面，并填充在第五步完成的隔離槽310中。
利用本實施例的mems橋梁柱結構制作方法制造的mems橋梁柱結構如圖1e所示，包括：
襯底100，該襯底100的材料可采用硅、二氧化硅或非晶硅中的至少一種。
含鈦薄膜層200，含鈦薄膜層200沉積在襯底100上，且含鈦薄膜層200上開設有隔離槽310和連接槽320，隔離槽310和連接槽320均從所述含鈦薄膜層200的上表面向下延伸至所述襯底100的刻蝕停止面；在隔離槽310和連接槽320位置處的含鈦薄膜層200被刻蝕去除。其中，含鈦薄膜層200的材料可采用鈦或者氮化鈦中的至少一種，當含鈦薄膜層200的材料僅采用單一的鈦，則所述含鈦薄膜層200為鈦薄膜層，當含鈦薄膜層200的材料采用單一的氮化鈦，則含鈦薄膜層200為氮化鈦薄膜層；含鈦薄膜層200還可以包括至少一層鈦薄膜層和至少一層氮化鈦薄膜層，當鈦薄膜層和氮化鈦薄膜層有多層時，鈦薄膜層和氮化鈦薄膜層在含鈦薄膜層200中交替層疊設置。
非晶硅層400，非晶硅層400沉積在剩余含鈦薄膜層200上，并填充在連接槽320中；位于連接槽320兩側的多晶硅層與填充在連接槽320中的多晶硅層連為一體。其中，剩余含鈦薄膜層200指的是未被刻蝕去除的含鈦薄膜層200。
二氧化硅層500，二氧化硅層500沉積在非晶硅層400上，并填充在隔離槽310中；位于非晶硅層400上的二氧化硅層500與填充在隔離槽310中的二氧化硅層500連為一體。
本實施例利用第二步形成的含鈦薄膜層200能夠第四步形成的非晶硅層400之間出現應力的相互作用，能夠避免由于第三步刻蝕效應使得含鈦薄膜層200上卷翹起，從而保持含鈦薄膜層200和非晶硅層400之間良好的接觸。
實施例2：
本實施例在實施例1的基礎上，含鈦薄膜層200的應力為：-0.1gpa～3gpa；所述非晶硅層400的應力為：0mpa～30mpa。
實施例3：
本實施例在實施例1的基礎上，對于第二步包括：通過pvd工藝在所述襯底100的上表面沉積形成含鈦薄膜層200。可選的，所沉積的含鈦薄膜層200的厚度為100-200a。
實施例4：
本實施例在實施例1的基礎上，對于實施例1中的第四步，包括：通過cvd工藝，在所述含鈦薄膜層200上和所述橋柱孔中沉積非晶硅層400。可選的，所沉積的非晶硅層400的厚度為800-1200a。
圖2a至圖2e是相關技術mems橋梁柱結構制作方法中各步驟完成后的結構示意圖，包括：
s1：參照圖2a，提供襯底100w，在襯底100w上沉淀非晶硅層400w；
s2：參照圖2b，刻蝕非晶硅層400w，形成溝道310w；
s3：參照圖2c，在s2完成后的器件表面沉積氮化鈦層200w，s3步驟完后后，該氮化鈦層200w不僅沉積在非晶硅層400w的表面，還沉積在溝道310w的表面；
s4：參照圖2d，刻蝕去除溝道310w的表面中的氮化鈦層200w；
s5：參照圖2e，在s4完成后的器件上沉積二氧化硅500w，該二氧化硅500w不僅覆蓋在氮化鈦層200w上，還填充在溝道310w中。
相關技術中非晶硅層400位于氮化鈦層310w的下層，作為該氮化鈦層310w的承載層；在氮化鈦層310w進行如步驟s4所述的刻蝕過程，在刻蝕作用的影響下，并由于氮化鈦層310w的應力作用，氮化鈦層310w會出現彎曲上翹，從而非晶硅層400w之間會形成接觸不良。
結合相關技術和本申請的實施例可以看出，本申請實施例體現了本申請利用第二步形成的含鈦薄膜層200能夠第四步形成的非晶硅層400之間出現應力的相互作用，能夠避免由于第三步刻蝕效應使得含鈦薄膜層200上卷翹起，從而保持含鈦薄膜層200和非晶硅層400之間良好的接觸。
顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本申請創造的保護范圍之中。
技術特征：
1.一種mems橋梁柱結構的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：
提供襯底；
在所述襯底上沉積含鈦薄膜層；
刻蝕所述含鈦薄膜層，形成隔離槽和連接槽，所述隔離槽和連接槽從所述含鈦薄膜層的上表面向下延伸至所述襯底的刻蝕停止面；
在未被刻蝕的所述含鈦薄膜層上，與，所述隔離槽和連接槽中沉積非晶硅層；
刻蝕所述非晶硅層，去除位于所述隔離槽中的非晶硅層；
在所述非晶硅層上與所述的隔離槽中沉積二氧化硅層。
2.如權利要求1所述的mems橋梁柱結構的制作方法，其特征在于，所述含鈦薄膜層的應力為：-0.1gpa～3gpa；所述非晶硅層的應力為：0mpa～～30mpa。
3.如權利要求1所述的mems橋梁柱結構的制作方法，其特征在于，所述含鈦薄膜層的材料包括鈦或者氮化鈦中的至少一種。
4.如權利要求1所述的mems橋梁柱結構的制作方法，其特征在于，鈦薄膜層包括至少一層鈦薄膜層和至少一層氮化鈦薄膜層，所述鈦薄膜層和所述氮化鈦薄膜層層疊設置。
5.如權利要求1所述的mems橋梁柱結構的制作方法，其特征在于，所述鈦薄膜層和所述氮化鈦薄膜層均有多層，所述鈦薄膜層和氮化鈦薄膜層交替層疊設置。
6.如權利要求1所述的mems橋梁柱結構的制作方法，其特征在于，所述含鈦薄膜層的厚度為100-200a。
7.如權利要求1所述的mems橋梁柱結構的制作方法，其特征在于，所述非晶硅層的厚度為800-1200a。
8.如權利要求1所述的mems橋梁柱結構的制作方法，其特征在于，所述步驟在所述含鈦薄膜層上和所述橋柱孔中沉積非晶硅層，包括：通過cvd工藝，在所述含鈦薄膜層上和所述橋柱孔中沉積非晶硅層。
9.如權利要求1所述的mems橋梁柱結構的制作方法，其特征在于，所述步驟在所述襯底的上表面沉積形成含鈦薄膜層，包括：通過pvd工藝在所述襯底的上表面沉積形成含鈦薄膜層。
10.一種mems橋梁柱結構，其特征在于，所述mems橋梁柱結構包括：
襯底；
含鈦薄膜層，所述含鈦薄膜層沉積在所述襯底上，且所述含鈦薄膜層上開設有隔離槽和連接槽；所述隔離槽和連接槽從所述含鈦薄膜層的上表面向下延伸至所述襯底的刻蝕停止面；
非晶硅層，所述非晶硅層沉積在剩余的所述含鈦薄膜層上，并填充在所述連接槽中；
二氧化硅層，所述二氧化硅層沉積在所述非晶硅層上，并填充在所述隔離槽中。
11.如權利要求10所述的mems橋梁柱結構，其特征在于，位于所述連接槽兩側的多晶硅層與填充在所述連接槽中的多晶硅層連為一體。
12.如權利要求10所述的mems橋梁柱結構，其特征在于，位于所述非晶硅層上的二氧化硅層與填充在所述隔離槽中的二氧化硅層連為一體。
技術總結
本申請涉及半導體集成電路技術領域，具體涉及一種MEMS橋梁柱結構及其制作方法。其中，方法包括：提供襯底；在襯底上沉積含鈦薄膜層；刻蝕含鈦薄膜層，形成隔離槽和連接槽，隔離槽和連接槽從含鈦薄膜層的上表面向下延伸至襯底的刻蝕停止面；在未被刻蝕的含鈦薄膜層上，與，隔離槽和連接槽中沉積非晶硅層；刻蝕非晶硅層，去除位于隔離槽中的非晶硅層；在非晶硅層上與的隔離槽中沉積二氧化硅層。結構包括襯底；含鈦薄膜層沉積在襯底上，且含鈦薄膜層上開設有隔離槽和連接槽；隔離槽和連接槽從含鈦薄膜層的上表面向下延伸至襯底的刻蝕停止面；非晶硅層沉積在剩余的含鈦薄膜層上，并填充在連接槽中；二氧化硅層沉積在非晶硅層上，并填充在隔離槽中。
