本說明書一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例涉及半導(dǎo)體工藝，尤其涉及一種帶有雙層壓電層的芯片工藝。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有的壓電mems芯片通常采用單層壓電層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而雙層壓電層的結(jié)構(gòu)可以使壓電mems芯片在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上更加靈活，芯片性能更加優(yōu)異。然而，雙層壓電層結(jié)構(gòu)由于工藝難度的限制，僅在氮化鋁等極少數(shù)壓電材料上得以實(shí)現(xiàn)。對于應(yīng)用非常廣泛的鋯鈦酸鉛(pzt)壓電材料，制造雙層壓電層非常困難。

2、制備壓電pzt薄膜通常采用的方法有溶膠凝膠法和射頻磁控濺射法，如果采用溶膠凝膠法制造雙層pzt結(jié)構(gòu)，溶膠凝膠法難以制造兩層厚度較薄的高一致性壓電薄膜，制造的雙層pzt結(jié)構(gòu)厚度較大且性能較差。如果采用磁控濺射法制造雙層pzt結(jié)構(gòu)，由于pzt薄膜中含有易揮發(fā)的鉛金屬，磁控濺射所需的高溫環(huán)境，會(huì)在生長第二層pzt時(shí)，導(dǎo)致第一層pzt薄膜中鉛金屬蒸發(fā)，會(huì)大大降低mems芯片的性能。

3、綜上所述，本申請現(xiàn)提出一種帶有雙層壓電層的芯片工藝解決上述出現(xiàn)的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在解決背景技術(shù)中提出的問題，本說明書一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的目的在于提出一種帶有雙層壓電層的芯片工藝，在保證芯片性能的前提下，縮小芯片占用的空間。

2、基于上述目的，本說明書一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供了一種帶有雙層壓電層的芯片工藝，包括以下步驟：s1，準(zhǔn)備晶圓作為襯底，襯底具有相對的正面及背面，在襯底的正面生長第一金屬層，在第一金屬層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)平面采用射頻磁控濺射法生長第一壓電層，在第一壓電層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)平面生長第二金屬層；s2，圖形化第二金屬層；s3，采用溶膠-凝膠法的方法在第一壓電層和第二金屬層的遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)面一體生長第二壓電層，在第二壓電層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)面生長第三金屬層，并圖形化第三金屬層；s4，圖形化第二壓電層；s5，在第一壓電層和第二壓電層的非圖形化區(qū)域貫穿開設(shè)用于將第一金屬層裸露出來的通孔；s6，在襯底的背面開設(shè)空腔，形成最終的振膜區(qū)域。

3、本發(fā)明實(shí)施例提出的帶有雙層壓電層的芯片工藝，采用射頻磁控濺射法來制備第一層壓電pzt薄膜，在此基礎(chǔ)上，通過溶膠凝膠的方法來制備第二層壓電pzt薄膜，在保持mems芯片性能的前提下，縮小mems芯片的尺寸。

4、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的帶有雙層壓電層的芯片工藝，所述襯底為由硅材料構(gòu)成的襯底。

5、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的帶有雙層壓電層的芯片工藝，所述襯底為由soi構(gòu)成的襯底。

6、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的帶有雙層壓電層的芯片工藝，在襯底的表面生長過渡層。

7、下面根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例及附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的有益效果。

技術(shù)特征：

1.一種帶有雙層壓電層的芯片工藝，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有雙層壓電層的芯片工藝，其特征在于，所述襯底(1)為由硅材料構(gòu)成的襯底。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有雙層壓電層的芯片工藝，其特征在于，所述襯底(1)為由soi構(gòu)成的襯底。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的帶有雙層壓電層的芯片工藝，其特征在于，在襯底的表面生長過渡層(2)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶有雙層壓電層的芯片工藝，包括以下步驟：S1，準(zhǔn)備晶圓作為襯底，在襯底的正面生長第一金屬層，采用射頻磁控濺射法生長第一壓電層，在第一壓電層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)平面生長第二金屬層；S2，圖形化第二金屬層；S3，采用溶膠?凝膠法的方法一體生長第二壓電層，在第二壓電層遠(yuǎn)離襯底的一側(cè)面生長第三金屬層，并圖形化第三金屬層；S4，圖形化第二壓電層；S5，開設(shè)通孔；S6，在襯底的背面開設(shè)空腔，形成振膜。本發(fā)明采用射頻磁控濺射法來制備第一層壓電PZT薄膜，在此基礎(chǔ)上，通過溶膠凝膠的方法來制備第二層壓電PZT薄膜，在保持MEMS芯片性能的前提下，縮小MEMS芯片的尺寸。

技術(shù)研發(fā)人員：雷禹,祝夢林
受保護(hù)的技術(shù)使用者：合肥領(lǐng)航微系統(tǒng)集成有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23