【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微电子机械
,具体是一种MEMS吸气剂图形化制备方法。
技术介绍
微机电系统(MicroElectro-MechanicalSystems,MEMS)是以微电子、微机械以及材料科学为基础,研究、设计、制造具有特定功能的微型装置,包括微传感器、微执行器等,MEMS器件具有体积小、重量轻、功耗低、批量化生产等诸多优点。加速度计、陀螺等MEMS器件圆片级真空封装后器件内真空度直接影响器件性能的稳定性及可靠性。目前,MEMS器件内部保持真空度的方法是在器件盖帽中制备吸气剂薄膜。用于MEMS圆片级封装的吸气剂薄膜具有高度多孔性和良好的机械稳定性,同时,为了保证MEMS器件有效地工作在恶劣环境下,吸气剂薄膜对基底还需要具有较好的黏附性。用于MEMS真空封装的吸气剂制备方法主要为磁控溅射工艺或蒸发工艺,磁控溅射法制备的吸气剂薄膜具有较高的成膜精度,膜厚一般为几百纳米到几微米。由于吸气剂薄膜需要制备在MEMS器件晶圆级级真空封装的盖帽中,常用的吸气剂薄膜图形化方法为剥离法(liftoff)和掩膜法(shadowmask)。深腔剥离工艺会对键合面造成损伤,会影响后续键合工艺质量;而常规掩膜法存在对准控制、掩膜夹持、深腔底部图形扩散和深腔周围键合环污染等问题。。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种MEMS吸气剂图形化制备方法,该方法能够避免对键合面造成污染和损伤,保证后序键合质量,另外,能够有效控制盖帽深腔底部图形扩散,实现更好的MEMS晶圆级真空封装。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种MEMS吸气剂图形化制备方法,包括以下步骤:S1、 ...
【技术保护点】
一种MEMS吸气剂图形化制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、在硅衬底上采用光刻工艺制作符合设计要求的空腔图形,保留光刻工艺在硅衬底顶面形成的钝化层;S2、利用KOH工艺在空腔图形位置腐蚀硅衬底,形成空腔;S3、去除硅衬底上的钝化层,得到硅盖帽;S4、在硅盖帽顶面制作晶圆级键合环;S5、取硅基底,在硅基底顶面采用光刻工艺制作上掩膜图形,上掩膜图形与空腔图形相同,保留光刻工艺在硅基底顶面形成的上钝化层;S6、利用KOH工艺在上掩膜图形位置腐蚀硅基底,形成上腔体;S7、在硅基底底面采用光刻工艺制作下掩膜图形,下掩膜图形与上掩膜图形相交错,保留光刻工艺在硅基底底面形成的下钝化层;S8、利用KOH工艺在上掩膜图形位置与下掩膜图形位置,对硅基底进行双面对通腐蚀,腐蚀至下钝化层时即停止;S9、去除上钝化层与下钝化层,得到与硅盖帽空腔相适应的立体掩膜;立体掩膜的厚度即为所述上腔体的深度;S10、利用自对准工艺将立体掩膜嵌入硅盖帽空腔,采用物理气相沉积工艺在硅盖帽空腔底部制备MEMS吸气剂;S11、将立体掩膜从硅盖帽取下,完成图形化吸气剂薄膜的制备。
【技术特征摘要】
1.一种MEMS吸气剂图形化制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、在硅衬底上采用光刻工艺制作符合设计要求的空腔图形,保留光刻工艺在硅衬底顶面形成的钝化层;S2、利用KOH工艺在空腔图形位置腐蚀硅衬底,形成空腔;S3、去除硅衬底上的钝化层,得到硅盖帽;S4、在硅盖帽顶面制作晶圆级键合环;S5、取硅基底,在硅基底顶面采用光刻工艺制作上掩膜图形,上掩膜图形与空腔图形相同,保留光刻工艺在硅基底顶面形成的上钝化层;S6、利用KOH工艺在上掩膜图形位置腐蚀硅基底,形成上腔体;S7、...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘磊,陈博,喻磊,王帆,
申请(专利权)人:北方电子研究院安徽有限公司,
类型:发明
国别省市:安徽;34
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