CN117119368A - 器件加工方法、mems器件及其加工方法 - Google Patents

器件加工方法、mems器件及其加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种器件加工方法、MEMS器件及其加工方法。其中，在执行湿法刻蚀工艺之前，于电极和硅材料层之间形成具有高阻特性的亚稳态的金属硅化物层，以减弱电极和硅材料层之间的电性连接，从而在进行湿法刻蚀工艺的过程中，可减缓原电池效应，改善低电势的硅材料层因原电池效应而受到电化学侵蚀的问题。并且，在湿法刻蚀工艺之后，还将亚稳态的金属硅化物层转化为稳态的金属硅化物层，稳态的金属硅化物层具备低阻特性，确保电极和硅材料层之间的有效电连接，同时还能够有效降低电极和硅材料层之间的接触电阻，进一步提高所制备的器件的性能。

Description

器件加工方法、MEMS器件及其加工方法
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种器件加工方法、MEMS器件及其加工方法。
背景技术
在半导体加工过程中，刻蚀工艺是其中一道至关重要的工艺制程，通过刻蚀工艺可将膜层中不需要的部分去除，从而图形化膜层以定义出所需要的图案。其中，刻蚀工艺一般包括干法刻蚀工艺和湿法刻蚀工艺，湿法刻蚀工艺通常为各向同性刻蚀，其具备较大的刻蚀速率，因此在器件的加工过程中被广泛使用。
以MEMS麦克风为例，在其制备过程中通常也会利用湿法刻蚀工艺去除振动膜两侧的牺牲材料以释放振动膜，此时一般是将衬底浸入至刻蚀液中，或者将刻蚀液喷洒于衬底上，使得衬底上的膜层浸入于刻蚀液中，进而完成湿法刻蚀过程。然而，现有工艺中，在利用湿法刻蚀工艺刻蚀衬底上的目标膜层时，往往还会引起其他非目标膜层受到损伤。
发明内容
本发明的目的在于提供一种器件加工方法，以解决在执行湿法刻蚀工艺刻蚀目标膜层时导致非目标膜层受到损伤的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种器件加工方法，包括；在一衬底上形成硅材料层，所述硅材料层的下方和/或上方还形成有牺牲层，在所述硅材料层上形成电极，所述硅材料层的电势低于所述电极的电势，以及在所述电极和所述硅材料层之间还形成有亚稳态的金属硅化物层；执行湿法刻蚀工艺，以去除至少部分所述牺牲层，在刻蚀过程中所述硅材料层和所述电极均暴露于刻蚀液中；以及，在执行湿法刻蚀工艺之后，将所述亚稳态的金属硅化物层转化为稳态的金属硅化物层。
可选的，所述亚稳态的金属硅化物层的形成方法包括：在所述硅材料层上形成金属层，并执行第一热退火工艺，以使金属层内的金属和硅材料层内的硅反应而生成所述亚稳态的金属硅化物层。
可选的，执行第二热退火工艺，将所述亚稳态的金属硅化物层转化为稳态的金属硅化物层，所述第二热退火工艺的退火温度高于所述第一热退火工艺的退火温度。
可选的，所述金属层包括钛金属层，所述第一热退火工艺的退火温度不高于800℃，所述第二热退火工艺的退火温度不低于700℃；或者，所述金属层包括钴金属层，所述第一热退火工艺的退火温度不高于600℃，所述第二热退火工艺的退火温度不低于650℃。
可选的，所述硅材料层包括N掺杂的硅材料层，和/或，所述电极的材料包括金。
本发明还提供了一种MEMS器件的加工方法，包括：在一衬底上依次形成第一牺牲层、第一导电层、第二牺牲层和第二导电层，并在所述第一导电层和所述第二导电层上均形成有电极；其中，所述第一导电层和所述第二导电层的至少其中之一为硅材料的导电层，并且至少在硅材料的导电层和对应的电极之间还形成有亚稳态的金属硅化物层；执行湿法刻蚀工艺，以去除至少部分所述第一牺牲层和所述第二牺牲层，以释放出所述第一导电层两侧的振动空间，在刻蚀过程中所述硅材料的导电层和所述电极均暴露于刻蚀液中；以及，在执行湿法刻蚀工艺之后，将所述亚稳态的金属硅化物层转化为稳态的金属硅化物层。
可选的，形成有亚稳态的金属硅化物层的方法包括：在所述硅材料的导电层上形成金属层，并执行第一热退火工艺，以使金属层内的金属和硅材料层内的硅反应而生成所述亚稳态的金属硅化物层。
可选的，执行第二热退火工艺，将所述亚稳态的金属硅化物层转化为稳态的金属硅化物层，所述第二热退火工艺的退火温度高于所述第一热退火工艺的退火温度。
可选的，所述金属层包括钛金属层，所述第一热退火工艺的退火温度不高于800℃，所述第二热退火工艺的退火温度不低于700℃；或者，所述金属层包括钴金属层，所述第一热退火工艺的退火温度不高于600℃，所述第二热退火工艺的退火温度不低于650℃。
可选的，所述硅材料的导电层包括N掺杂的硅材料层，和/或，所述电极的材料包括金。
可选的，所述MEMS器件为MEMS麦克风，所述第一导电层用于构成所述MEMS麦克风的振动膜，所述第二导电层用于构成所述MEMS麦克风的背极板。
本发明还提供了一种MEMS器件，包括：衬底、依次形成在所述衬底上的第一导电层和第二导电层、形成在所述第一导电层上的电极以及形成在所述第二导电层上的电极；其中，所述第一导电层和所述第二导电层的至少其中之一为硅材料的导电层，并且至少在硅材料的导电层和对应的电极之间还形成有金属硅化物层。
在本发明提供的器件加工方法，其在执行湿法刻蚀工艺之前，于电极和硅材料层之间设置亚稳态的金属硅化物层，而亚稳态的金属硅化物层具备高阻特性，可以减弱甚至阻断电极和硅材料层之间的电性连接，从而在进行湿法刻蚀工艺的过程中，即可有效缓解原电池效应，改善低电势的硅材料层因原电池效应而受到电化学侵蚀的问题。并且，在湿法刻蚀工艺之后，还将亚稳态的金属硅化物层转化为稳态的金属硅化物层，稳态的金属硅化物层具备低阻特性，确保电极和硅材料层之间的有效电连接，同时还能够有效降低电极和硅材料层之间的接触电阻，进一步提高所制备的器件的性能。
附图说明
图1为本发明一实施例中的一种器件加工方法的流程示意图。
图2-图7为本发明一实施例中的一种器件在其加工过程中的结构示意图。
图8-图13为本发明一实施例中的MEMS器件在其制备过程中的结构示意图。
其中，附图标记如下：
10-衬底；
10a-背腔；
20-硅材料层；
30-牺牲层；
40-绝缘材料层；
50a-接触窗；
51-金属层；
52-亚稳态的金属硅化物层；
53-稳态的金属硅化物层；
60-电极；
100-衬底；
100a-背腔；
210-第一导电层；
220-第二导电层；
310-第一牺牲层；
320-第二牺牲层；
400-绝缘材料层；
500a-开口；
510-金属层；
520-亚稳态的金属硅化物层；
530-稳态的金属硅化物层；
600-电极。
具体实施方式
承如背景技术所述，在器件的加工过程中，其在执行湿法刻蚀工艺时往往还会导致非目标刻蚀层受到侵蚀。其中，即存在由于原电池效应而导致非目标刻蚀层受到的侵蚀的现象，为刻蚀过程带来了很大的隐患。具体而言，在湿法刻蚀过程中，非目标刻蚀层在刻蚀液中构成了原电池反应的低电势端(负极)，从而会基于原电池反应而发生损耗。
其中，作为半导体领域中常用的硅材料层(具体为掺杂的硅材料层)，其常常会因为原电池效应而受到侵蚀。具体的，在执行湿法刻蚀工艺中，硅材料层会浸入至刻蚀液中，同时硅材料层上与其电性连接的电极(例如采用金材料形成的金属电极)也浸入至所述刻蚀液中，此时通过该刻蚀液即构成原电池，硅材料层和电极分别构成了原电池反应的负极和正极，构成原电池反应的负极的硅材料层即会基于原电池反应而产生侵蚀消耗。
其中，该原电池反应的负极所对应的反应例如为：Si-2e-+6HF→SiF6 2-+4H++H2。
该原电池反应的正极所对应的反应具体为：2H++2e-＝H2。
为此，本发明提供了一种器件加工方法，具体可参考图1所示，该加工方法包括如下步骤。
步骤S100，在一衬底上形成硅材料层，所述硅材料层的下方和/或上方还形成有牺牲层，并在所述硅材料层上形成电极，所述硅材料层的电势低于所述电极的电势，以及在所述电极和所述硅材料层之间还形成有亚稳态的金属硅化物层。
步骤S200，执行湿法刻蚀工艺，以去除至少部分所述牺牲层，在刻蚀过程中所述硅材料层和所述电极均暴露于刻蚀液中。
步骤S300，在执行湿法刻蚀工艺之后，将所述亚稳态的金属硅化物层转化为稳态的金属硅化物层。
即，本发明提供的器件加工方法，其在执行湿法刻蚀工艺之前，于电极和硅材料层之间设置高阻的亚稳态的金属硅化物层，以减弱电极和硅材料层之间的电性连接，从而在进行湿法刻蚀工艺的过程中，即可降低原电池效应的反应强度，减缓电化学腐蚀现象，改善低电势的硅材料层因原电池效应而受到电化学侵蚀的问题。并且，在湿法刻蚀工艺之后，还将亚稳态的金属硅化物层转化为稳态的金属硅化物层，而稳态的金属硅化物层具备低阻特性，确保了电极和硅材料层之间的有效电连接，同时还能够有效降低电极和硅材料层之间的接触电阻，进一步提高所制备的器件的性能。
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的器件加工方法、MEMS器件及其形成方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。应当认识到，附图中所示的诸如“上方”，“下方”，“顶部”，“底部”，“上方”和“下方”之类的相对术语可用于描述彼此之间的各种元件的关系。这些相对术语旨在涵盖除附图中描绘的取向之外的元件的不同取向。例如，如果装置相对于附图中的视图是倒置的，则例如描述为在另一元件“上方”的元件现在将在该元件下方。
图2-图7为本发明一实施例中的一种器件在其加工过程中的结构示意图。下面结合图2-图7对本实施例中的器件加工方法进行说明。
在步骤S100中，具体参考图2-图5所示，在一衬底10上形成硅材料层20，并在该硅材料层20上形成电极60，其中硅材料层20的电势低于电极60的电势，以及在电极60和硅材料层20之间还形成有亚稳态的金属硅化物层52。
其中，该硅材料层20可以为掺杂的硅材料层，例如为N掺杂的硅材料层，更具体的可以为N掺杂的多晶硅层。以及，电极60具体可以为金属电极，以用于电性引出硅材料层20，例如，所述电极60为惰性金属的金属电极，该金属电极所采用的惰性金属例如包括金(Au)。本实施例中，电极60具体形成在硅材料层20的端部位置。
继续参考图2所示，在硅材料层20的下方和/或上方还可形成有牺牲层30，该牺牲层30将在后续步骤中通过湿法刻蚀工艺去除，从而释放该硅材料层20。具体示例中，被释放出的硅材料层20进一步为可活动导电层，以构成微机械结构。其中，该牺牲层30的材料例如包括氧化硅。此外，在衬底10中还可形成有背腔10a，该背腔10a暴露出牺牲层30，从而在后续执行湿法刻蚀工艺时即可通过背腔10a去除暴露出的牺牲层30。
进一步的，在该硅材料层20的端部上还可开设接触窗50a，用于暴露出硅材料层20，电极60可至少部分形成在该接触窗50a内以电连接硅材料层20。本实施例中，在硅材料层20上覆盖有绝缘材料层40，该绝缘材料层40可进一步覆盖硅材料层20和牺牲层30的侧壁，以及在绝缘材料层40对应于硅材料层20的端部位置形成有如上所述的接触窗50a。
重点参考图5所示，本实施例中，在电极60和硅材料层20之间还设置有亚稳态的金属硅化物层52，以利用亚稳态的金属硅化物层52的高阻特性，减弱电极60和硅材料层20之间的电连接，从而在后续的湿法刻蚀过程中可减缓原电池效应的反应速度。
在一示例中，该亚稳态的金属硅化物层52例如为亚稳态的钛金属硅化物层(即，C49相的TiSi2)，其电阻率大约为60μΩ·cm-100μΩ·cm。另一示例中，该亚稳态的金属硅化物层52还可以为亚稳态的钴金属硅化物层(CoSi/Co2Si)。
第一种方案中，可以在形成硅材料层20之后，优先在硅材料层20上形成金属层，并利用低温退火工艺使金属层和硅材料层20反应形成亚稳态的金属硅化物层52，之后再形成电极60在该亚稳态的金属硅化物层52上，以使得电极和硅材料层之间间隔有高阻的亚稳态的金属硅化物层52。或者，另一种方案中，也可以在形成硅材料层20之后，在硅材料层20上形成金属层，接着在该金属层上形成电极60，之后可利用低温退火工艺使金属层和硅材料层反应，以在金属层和硅材料层的交界面形成亚稳态的金属硅化物层52，此时同样可以实现电极和硅材料层之间间隔有高阻的亚稳态的金属硅化物层52。
下面结合图3-图5重点针对第一种方案进行详细说明。
首先，具体参考图3所示，在该硅材料层20上形成金属层51。本实施例中，金属层51至少部分形成在接触窗50a内以接触硅材料层20。其中，该金属层51例如可以为钛金属层(Ti)或者钴金属层(Co)等。
接着，具体参考图4所示，执行第一热退火工艺，以形成亚稳态的金属硅化物层52。具体来说，通过热退火工艺，即可使金属层51内的金属和硅材料层20内的硅发生反应而形成金属硅化物。在该步骤中，第一热退火工艺具体为低温热退火工艺，以控制金属层51和硅材料层20反应生成高阻的亚稳态的金属硅化物层52。
在一示例中，该金属层51为钛金属层(Ti)，第一热退火工艺的退火温度小于等于800℃，更进一步可以为600℃-800℃，如此以使得钛金属层和硅材料层20反应生成亚稳态的钛金属硅化物层(即，C49相的TiSi2)，其电阻率大致为60μΩ-100μΩ。在另一示例中，该金属层51还可以为钴金属层(Co)，第一热退火工艺的退火温度不高于600℃，更具体的可以为400℃-600℃，进而使得钴金属层和硅材料层20反应生成亚稳态的钴金属硅化物(即，富钴的Co2Si/CoSi)。
接着，具体参考图5所示，在该亚稳态的金属硅化物层52上形成电极60，该电极60的材料例如包括金(Au)。本实施例中，电极60至少部分形成在接触窗50a内，并与硅材料层20之间间隔有高阻的亚稳态的金属硅化物层52。
在步骤S200中，继续参考图6所示，执行湿法刻蚀工艺，在刻蚀过程中硅材料层20和电极60均暴露于刻蚀液中。
如上所述，电极60的电势高于硅材料层20的电势，因此当电极60和硅材料层20直接接触而相互电连接的情况下，置于刻蚀液中时，作为原电池反应的负极的硅材料层20会基于原电池反应而被腐蚀损伤。然而，本实施例中，在电极60和硅材料层20之间形成有高阻的亚稳态的金属硅化物层52，从而可减弱电极60和硅材料层20之间的电性连接，此时浸入至刻蚀液中的硅材料层20和电极60之间的原电池效应被极大的减弱，从而可有效改善因原电池效应而导致硅材料层20被侵蚀的问题。
本实施例中，利用湿法刻蚀工艺去除至少部分牺牲层30。具体的，湿法刻蚀工艺的刻蚀液通过衬底10的背腔10a刻蚀暴露出的牺牲层30，从而暴露出硅材料层20。其中，该牺牲层30的材料例如包括氧化硅，则湿法刻蚀工艺中所采用的刻蚀液例如包括氢氟酸溶液。进一步的，牺牲层30中对应在硅材料层20端部的部分可被保留以用于支撑硅材料层20。
在步骤S300中，具体参考图7所示，将亚稳态的金属硅化物层52转化为稳态的金属硅化物层53。
具体示例中，例如可采用热退火工艺将亚稳态的金属硅化物层52转化为稳态的金属硅化物层53。本实施例中，采用第一热退火工艺，使金属层51中的金属和硅材料层20中的硅反应生成亚稳态的金属硅化物层52；采用第二热退火工艺，将亚稳态的金属硅化物层52转化为稳态的金属硅化物层53，其中第二热退火工艺的退火温度高于第一热退火工艺的退火温度。
需要说明的是，亚稳态的金属硅化物层52具备较高的电阻率，而稳态的金属硅化物层53则具备较低的电阻率，因此通过使高阻的亚稳态的金属硅化物层52转化为低阻的稳态的金属硅化物层53，即可确保硅材料层20和电极60的电性连接，并可进一步降低电极60和硅材料层20之间的接触电阻。
在一示例中，亚稳态的金属硅化物层具体为亚稳态的钛金属硅化物层(即，C49相的TiSi2)，其电阻率大致为60μΩm-100μΩm。而经过第二热退火工艺后，亚稳态的钛金属硅化物层(即，C49相的TiSi2)即可转化为稳态的钛金属硅化物层(即，C54相的TiSi2)，其电阻率大致为12μΩm-20μΩm。其中，第二热退火工艺的退火温度具体可高于700℃，例如可以为700℃-900℃。
在另一示例中，亚稳态的金属硅化物层具体为亚稳态的钴金属硅化物层(即，富钴的Co2Si/CoSi)，此时所采用的第二热退火工艺的退火温度可高于650℃(例如可以为650℃-850℃)，以将其转化为稳态的钴金属硅化物层(即，富硅的CoSi2)，针对稳态的钴金属硅化物层(即，富硅的CoSi2)而言其电阻率大致为12μΩm-25μΩm。
综上可知，本实施例提供的器件加工方法，其在执行湿法刻蚀工艺之前，在硅材料层20和电极60之间形成高阻的亚稳态的金属硅化物层52，从而在进行湿法刻蚀工艺的过程中，可有效减缓硅材料层20和电极60在刻蚀液中所产生的原电池效应，抑制电化学腐蚀现象，有效改善了硅材料层20因原电池效应而受到侵蚀的问题。并且，在执行湿法刻蚀工艺之后，进一步将高阻的亚稳态的金属硅化物层52转化为低阻的稳态的金属硅化物层53，不仅可实现电极60电连接至硅材料层20，并且还能够进一步降低电极60与硅材料层20之间的接触电阻。
在将该器件加工方法应用于MEMS器件的加工中时，即相应的可以提高所形成的MEMS器件的性能。具体的，MEMS器件的加工方法包括：在一衬底上依次形成第一牺牲层、第一导电层、第二牺牲层和第二导电层，并在第一导电层和第二导电层上均形成有电极，其中第一导电层和第二导电层的至少其中之一为硅材料的导电层，并且至少在硅材料的导电层和对应的电极之间还形成有亚稳态的金属硅化物层；接着，执行湿法刻蚀工艺，去除至少部分所述第一牺牲层和所述第二牺牲层，以释放出所述第一导电层两侧的振动空间，在刻蚀过程中所述硅材料的导电层和所述电极均暴露于刻蚀液中；以及，在执行湿法刻蚀工艺之后，将亚稳态的金属硅化物层转化为稳态的金属硅化物层。
例如参考图8所示，MEMS器件包括第一导电层210和第二导电层220。具体示例中，在第一导电层210的下方可形成有第一牺牲层310，在第一导电层210和第二导电层220之间还形成有第二牺牲层320，之后通过湿法刻蚀工艺以至少部分去除第一牺牲层310和第二牺牲层320，从而在第一导电层210的下方和上方均释放出空腔。
以及，在MEMS器件的加工过程中，其亚稳态的金属硅化物层的制备方法、亚稳态的金属硅化物层转化为稳态的金属硅化物层的方法可均参考上述实施例。
下面结合图8-图13，以所述MEMS器件为MEMS麦克风为例进行说明，需要说明的是图8-图13中仅示意出MEMS器件的部分区域的结构示意图。在MEMS麦克风中，第一导电层210即可用于构成MEMS麦克风的振动膜，以及第二导电层220即用于构成MEMS麦克风的背极板。
首先，参考图8所示，在一衬底100上依次形成第一牺牲层310、第一导电层210、第二牺牲层320和第二导电层220。
其中，第一导电层210和第二导电层220的至少其中之一为硅材料的导电层，具体可以为N掺杂的硅材料层，更具体的是N掺杂的多晶硅层。以及，第一牺牲层310和第二牺牲层320的材料相同，从而在后续的湿法刻蚀工艺中可以被同时去除，其材料例如均包括氧化硅。
可选的方案中，在所述第一导电层210的端部下方还形成有阻挡部210a，该阻挡部210a从第一导电层210的端部向下贯穿第一牺牲层310。在后续执行刻蚀工艺以去除所述第一牺牲层310的中间部分时，即可利用该阻挡部210阻挡刻蚀剂的横向侵蚀，保护第一导电层210端部的牺牲材料，如此，即可利用保留下牺牲材料构成支撑部，用于对第一导电层210进行支撑。其中，在该第一导电层210的端部下方可设置至少一道阻挡部210a，也可以设置两道或两道以上的阻挡部210a，两道或两道以上的阻挡部210a具体可沿着由第一导电层210的中心至端部的方向依次排布。通过设置多道阻挡部210a，可以有效提高对刻蚀剂的阻挡效果，并且也可以利用该阻挡部210a辅助支撑第一导电层210。
此外，在形成第二导电层220之后，还包括：在第二导电层220上形成绝缘材料层400。如此，一方面可利用绝缘材料层400将MEMS器件与其他器件隔离；另一方面还用于固定第二导电层220，避免由于第二导电层220的厚度过薄而出现软板的问题。其中，所述绝缘材料层400可采用与所述第一牺牲层和第二牺牲层均不同的材料形成，例如，绝缘材料层400的材料包括氮化硅。
进一步的，在该绝缘材料层400上还开设有至少两个开口，至少两个开口分别暴露出第一导电层210和第二导电层220的端部。需要说明的是，在图8中仅示意出暴露出第一导电层210的开口500a。
接着，参考图9所示，至少在硅材料的导电层上形成金属层510。本实施例中，第一导电层210为硅材料的导电层，至少一个开口500a暴露出第一导电层210的端部，以及金属层510至少形成在开口500a内以和第一导电层210接触。进一步的，该金属层510还可形成在暴露有第二导电层220的开口内。与上述实施例类似的，该金属层510例如可以为钛金属层(Ti)或者钴金属层(Co)等。
接着，参考图10所示，执行第一热退火工艺，以形成亚稳态的金属硅化物层520。具体来说，通过热退火工艺，即可使金属层510内的金属和第一导电层210内的硅发生反应而形成金属硅化物。在该步骤中，第一热退火工艺具体为低温热退火工艺，以控制金属层510和第一导电层210反应生成高阻的亚稳态的金属硅化物层520。
在一示例中，该金属层510为钛金属层(Ti)，第一热退火工艺的退火温度不高于800℃(例如为600℃-800℃)，如此以使得钛金属层和第一导电层210的硅材料反应生成亚稳态的钛金属硅化物层(即，C49相的TiSi2)，其电阻率大致为60μΩ-100μΩ。在另一示例中，该金属层510还可以为钴金属层(Co)，第一热退火工艺的退火温度不高于600℃(例如为400℃-600℃)，进而使得钴金属层和第一导电层210的硅材料反应生成亚稳态的钴金属硅化物(即，富钴的Co2Si/CoSi)。
接着，参考图11所示，形成至少两个电极600(例如，Au电极)，至少两个电极600中包括对应于第一导电层210的电极和对应于第二导电层220的电极。以及，针对硅材料的导电层(例如，第一导电层210)而言，该电极600即形成在亚稳态的金属硅化物层520上，以使电极600和硅材料的导电层(例如，第一导电层210)之间间隔有高阻的亚稳态的金属硅化物层520。
接着，参考图12所示，执行湿法刻蚀工艺，以去除第一牺牲层310和第二牺牲层320，从而释放出第一导电层210两侧的振动空间。具体的，刻蚀液可通过衬底100的背腔100a进入并进行刻蚀。以及，在刻蚀第一牺牲层310时，刻蚀液进入背腔100a并横向刻蚀直至阻挡部210a，使得阻挡部210外侧的牺牲材料可以被保留，确保对第一导电层210的支撑效果。
如上所述，在刻蚀过程中硅材料的导电层(例如，第一导电层210)和与其连接的电极600均暴露于刻蚀液中，此时由于硅材料的导电层和电极600之间存在有高阻的亚稳态的金属硅化物层520，从而可减弱电极600和硅材料的导电层(例如，第一导电层210)之间的电性连接，有效减弱了由硅材料层的导电层和电极所形成的原电池效应，从而可改善因原电池效应而导致硅材料的导电层被侵蚀的问题。
接着，参考图13所示，将高阻的亚稳态的金属硅化物层520转化为低阻的稳态的金属硅化物层530。与上述实施例类似的，可以采用第二热退火工艺将高阻的亚稳态的金属硅化物层520转化为低阻的稳态的金属硅化物层530，其中第二热退火工艺为高温退火工艺，其退火温度高于第一热退火工艺的退火温度。
在一示例中，该亚稳态的金属硅化物层520具体为亚稳态的钛金属硅化物层，所采用的第二热退火工艺的退火温度可高于700℃(例如为700℃-900℃)，如此以将高阻的亚稳态的钛金属硅化物层(即，C49相的TiSi2)转化为低阻的稳态的钛金属硅化物层(即，C54相的TiSi2)，其电阻率大致为12μΩm-20μΩm。在另一示例中，该亚稳态的金属硅化物层520具体为亚稳态的钴金属硅化物层(即，富钴的Co2Si/CoSi)，此时所采用的第二热退火工艺的退火温度可高于650℃(例如可以为650℃-850℃)，以将其转化为稳态的钴金属硅化物层(即，富硅的CoSi2)，稳态的钴金属硅化物层的电阻率大致为12μΩm-25μΩm。
基于如上所述的MEMS器件的加工方法，以下对其所制备出的MEMS器件进行说明。具体可参考图13所示，所述MEMS器件包括：衬底100、依次形成在所述衬底100上的第一导电层210和第二导电层220，并且第一导电层210和第二导电层220上均形成有电极600。其中，第一导电层210和第二导电层220的至少其中之一为硅材料的导电层，例如为N掺杂的多晶硅层；以及，电极600例如为金属电极，更具体的可以为金材料的金属电极。其中，金属材料的电极600的电势通常高于硅材料的导电层的电势。
进一步的，至少在硅材料的导电层和对应的电极600之间还形成有金属硅化物层，该金属硅化物层具体为稳态的金属硅化物层530，有利于降低电极600和硅材料的导电层之间的接触电阻。举例而言，第一导电层210为硅材料的导电层(例如，掺杂的多晶硅层)，则第一导电层210和对应的电极600之间即设置有稳态的金属硅化物层530；同样的，若第二导电层220也为硅材料的导电层(例如，掺杂的多晶硅层)时，则第二导电层220和对应的电极600之间也可设置有稳态的金属硅化物层530。如上所述，金属硅化物层530具体可以为钛金属硅化物层、钴金属硅化物层等。
具体示例中，在第二导电层220上还形成有绝缘材料层400。如此，一方面可利用绝缘材料层400将MEMS器件与其他器件隔离；另一方面还用于固定第二导电层320，避免由于第二导电层320的厚度过薄而出现软板的问题。其中，所述绝缘材料层400的材料例如包括氮化硅。进一步的，第一导电层210的端部还相对于第二导电层220横向延伸出，并可使绝缘材料层400还覆盖第一导电层210的端部。本实施例中，该绝缘材料层400覆盖第一导电层210和第二导电层220的部分开设有开口，以分别暴露有第一导电层210和第二导电层220，金属硅化物层530和电极600形成在该开口内。
需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。以及，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。
还应当理解的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。以及，此处的以及所附权利要求中使用的单数形式“一个”和“一种”包括复数基准，除非上下文明确表示相反意思。例如，对“一个步骤”或“一个装置”的引述意味着对一个或多个步骤或装置的引述，并且可能包括次级步骤以及次级装置。应该以最广义的含义来理解使用的所有连词。以及，词语“或”应该被理解为具有逻辑“或”的定义，而不是逻辑“异或”的定义，除非上下文明确表示相反意思。

Claims (12)

1.一种器件加工方法，其特征在于，包括；
在一衬底上形成硅材料层，所述硅材料层的下方和/或上方还形成有牺牲层，在所述硅材料层上形成电极，所述硅材料层的电势低于所述电极的电势，以及在所述电极和所述硅材料层之间还形成有亚稳态的金属硅化物层；
执行湿法刻蚀工艺，以去除至少部分所述牺牲层，在刻蚀过程中所述硅材料层和所述电极均暴露于刻蚀液中；以及，
在执行湿法刻蚀工艺之后，将所述亚稳态的金属硅化物层转化为稳态的金属硅化物层。
2.如权利要求1所述的器件加工方法，其特征在于，所述亚稳态的金属硅化物层的形成方法包括：在所述硅材料层上形成金属层，并执行第一热退火工艺，以使金属层内的金属和硅材料层内的硅反应而生成所述亚稳态的金属硅化物层。
3.如权利要求2所述的器件加工方法，其特征在于，执行第二热退火工艺，将所述亚稳态的金属硅化物层转化为稳态的金属硅化物层，所述第二热退火工艺的退火温度高于所述第一热退火工艺的退火温度。
4.如权利要求3所述的器件加工方法，其特征在于，所述金属层包括钛金属层，所述第一热退火工艺的退火温度不高于800℃，所述第二热退火工艺的退火温度不低于700℃；或者，
所述金属层包括钴金属层，所述第一热退火工艺的退火温度不高于600℃，所述第二热退火工艺的退火温度不低于650℃。
5.如权利要求1-4任一项所述的器件加工方法，其特征在于，所述硅材料层包括N掺杂的硅材料层，和/或，所述电极的材料包括金。
6.一种MEMS器件的加工方法，其特征在于，包括：
在一衬底上依次形成第一牺牲层、第一导电层、第二牺牲层和第二导电层，并在所述第一导电层和所述第二导电层上均形成有电极；其中，所述第一导电层和所述第二导电层的至少其中之一为硅材料的导电层，并且至少在硅材料的导电层和对应的电极之间还形成有亚稳态的金属硅化物层；
执行湿法刻蚀工艺，去除至少部分所述第一牺牲层和所述第二牺牲层，以释放出所述第一导电层两侧的振动空间，在刻蚀过程中所述硅材料的导电层和所述电极均暴露于刻蚀液中；以及，
在执行湿法刻蚀工艺之后，将所述亚稳态的金属硅化物层转化为稳态的金属硅化物层。
7.如权利要求6所述的MEMS器件的加工方法，其特征在于，形成有亚稳态的金属硅化物层的方法包括：在所述硅材料的导电层上形成金属层，并执行第一热退火工艺，以使金属层内的金属和硅材料层内的硅反应而生成所述亚稳态的金属硅化物层。
8.如权利要求7所述的MEMS器件的加工方法，其特征在于，执行第二热退火工艺，将所述亚稳态的金属硅化物层转化为稳态的金属硅化物层，所述第二热退火工艺的退火温度高于所述第一热退火工艺的退火温度。
9.如权利要求8所述的MEMS器件的加工方法，其特征在于，所述金属层包括钛金属层，所述第一热退火工艺的退火温度不高于800℃，所述第二热退火工艺的退火温度不低于700℃；或者，
所述金属层包括钴金属层，所述第一热退火工艺的退火温度不高于600℃，所述第二热退火工艺的退火温度不低于650℃。
10.如权利要求6所述的MEMS器件的加工方法，其特征在于，所述硅材料的导电层包括N掺杂的硅材料层，和/或，所述电极的材料包括金。
11.如权利要求6-10任一项所述的MEMS器件的加工方法，其特征在于，所述MEMS器件为MEMS麦克风，所述第一导电层用于构成所述MEMS麦克风的振动膜，所述第二导电层用于构成所述MEMS麦克风的背极板。
12.一种MEMS器件，其特征在于，包括：衬底、依次形成在所述衬底上的第一导电层和第二导电层、形成在所述第一导电层上的电极以及形成在所述第二导电层上的电极；
其中，所述第一导电层和所述第二导电层的至少其中之一为硅材料的导电层，并且至少在硅材料的导电层和对应的电极之间还形成有金属硅化物层。
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