[发明专利]MEMS样品纵向截面的制备方法及形貌观察方法

说明书

本发明公开了一种MEMS样品的制备方法及形貌观察方法，该制备方法包括：获取MEMS样品；冷却所述MEMS样品结构中的聚酰亚胺层；对所述MEMS样品进行裂片处理，形成所述MEMS样品的纵向截面，露出需观察的层次结构；上述MEMS样品纵向截面的制备方法，采用裂片的方式得到MEMS样品纵向截面的成功率高，效率也高。且因为常压下液氮温度一般可以低至‑196℃，因此，对于存在聚酰亚胺层的MEMS样品，经液氮的低温作用后，会使聚酰亚胺层变硬变脆，因此裂片处理MEMS样品，最终得到的纵向截面也不容易粘上聚酰亚胺，因此就可以较为清晰的观察到MEMS样品纵向截面的形貌。

技术领域

本发明涉及利用MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)产品技术领域，特别是涉及一种MEMS样品纵向截面的制备方法，以及一种MEMS样品纵向截面的形貌观察方法。

背景技术

利用MEMS技术制备的MEMS样品，需要对各个工艺步骤形成的结构进行形貌监控，一般是通过观察对MEMS样品的纵向截面的结构来进行形貌监控。

一种传统的制备MEMS样品的纵向截面的方式是对MEMS样品的侧面进行研磨，这种方式通常难以研磨到MEMS样品所需观察的结构，得到的能够观察纵向截面形貌的MEMS样品的成功率低，且研磨方式也效率低下。

另一种传统的制备MEMS样品的纵向截面的方式是利用聚焦离子束系统来形成MEMS样品的纵向截面，虽然可以提高制备效率，但是聚焦离子束系统发出的离子束可能难以均匀打到MEMS样品上，形成MEMS样品的纵向截面也会不平整，导致MEMS样品的层次结构也会不清晰，MEMS样品的纵向截面的形貌监控效果也差强人意。

目前是采用裂片的方式例如利用MC600裂片仪来制备MEMS样品的纵向截面，但目前的MEMS样品，一般器件结构中，如器件结构的表面会存在聚酰亚胺(简称PI)层，聚酰亚胺的黏性较大，制备MEMS样品的纵向截面时，会拉扯聚酰亚胺层，极可能使聚酰亚胺覆盖到MEMS样品的纵向截面，这样监控仪器例如SEM(scanning electron microscope，扫描电镜)就观察不到MEMS样品的纵向截面的形貌。

发明内容

基于此，有必要提供一种MEMS样品纵向截面的制备方法以及MEMS样品纵向截面的形貌观察方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种MEMS样品纵向截面的制备方法，包括：

获取MEMS样品；

冷却所述MEMS样品结构中的聚酰亚胺层；

对所述MEMS样品进行裂片处理，形成所述MEMS样品的纵向截面，露出需观察的层次结构。

上述MEMS样品纵向截面的制备方法，采用裂片的方式得到MEMS样品的纵向截面的成功率高，效率也高。对于存在聚酰亚胺层的MEMS样品，经冷却作用后，会使聚酰亚胺层变硬变脆，因此裂片处理MEMS样品时，最终形成的纵向截面也不容易粘上聚酰亚胺，因此就可以较为清晰的观察到MEMS样品纵向截面的形貌。

在其中一个实施例中，所述冷却所述MEMS样品结构中的聚酰亚胺层的步骤是：利用液氮冷却所述MEMS样品结构中的聚酰亚胺层。

在其中一个实施例中，所述获取MEMS样品的步骤包括：

利用金刚石对MEMS硅片进行裂片处理，从所述MEMS硅片中得到含有需要观察形貌区域的部分MEMS硅片；

按照目标尺寸，利用手动裂片仪对所述部分MEMS硅片进行裂片处理，形成为所述目标尺寸的所述MEMS样品。

在其中一个实施例中，利用手动裂片仪对所述部分MEMS硅片进行裂片处理之前的步骤包括：将所述部分MEMS硅片浸泡在液氮中，冷却所述部分MEMS硅片结构中的聚酰亚胺层。