CN105366635A - 运动传感器的形成方法 - Google Patents
运动传感器的形成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105366635A CN105366635A CN201510728575.XA CN201510728575A CN105366635A CN 105366635 A CN105366635 A CN 105366635A CN 201510728575 A CN201510728575 A CN 201510728575A CN 105366635 A CN105366635 A CN 105366635A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- wafer
- mems
- motion sensor
- bonded
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
- B81C3/00—Assembling of devices or systems from individually processed components
- B81C3/001—Bonding of two components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
- B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
- B81C1/00015—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
- B81C1/00023—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems without movable or flexible elements
- B81C1/00087—Holes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
- B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
- B81C1/00436—Shaping materials, i.e. techniques for structuring the substrate or the layers on the substrate
- B81C1/00523—Etching material
- B81C1/00539—Wet etching
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Micromachines (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
一种运动传感器的形成方法,包括:提供MEMS晶圆,MEMS晶圆具有第一表面和与第一表面对置的第二表面,第一表面键合有封盖晶圆,第二表面具有第一键合层;提供CMOS晶圆,CMOS晶圆具有器件区和引脚区,CMOS晶圆上具有多个分立的电极层;在CMOS晶圆上形成钝化层,所述钝化层暴露器件区中部分电极层的表面用于电学连接CMOS晶圆和MEMS晶圆,且暴露引脚区的电极层表面;在CMOS晶圆暴露出的电极层、器件区的钝化层上形成第二键合层;将第一键合层和第二键合层键合后,采用深硅刻蚀工艺形成贯穿封盖晶圆和MEMS晶圆厚度的通孔,所述通孔暴露引脚区的电极层表面。所述方法提高了运动传感器的良率且简化了工艺步骤。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造领域,尤其涉及一种运动传感器的形成方法。
背景技术
MEMS(Micro-Electro-Mechanical-System,MEMS)运动传感器是采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器。与传统的运动传感器相比,它具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化的特点。同时,在微米量级的特征尺寸使得它可以完成某些传统机械传感器所不能实现的功能。
通常,对于MEMS运动传感器来讲,主要包括三部分:衬底层、传感器结构层和封盖层。MEMS运动传感器需要和集成电路芯片连接在一起,MEMS运动传感器与集成电路芯片之间的通讯主要以引线连接为主,引线之间和引线与外部的噪声信号容易混入集成电路芯片中,且引线过多会给封装带来一定的局限。
目前,采用将CMOS集成电路与MEMS运动传感器的工艺集成在一起实现二者的直接通讯,以形成运动传感器,但是,现有的运动传感器的良率低,且制作工艺复杂。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种运动传感器的形成方法,以提高运动传感器良率,且简化形成运动传感器的工艺。
为解决上述问题,本发明提供一种运动传感器的形成方法,包括:提供MEMS晶圆,所述MEMS晶圆具有第一表面和与所述第一表面对置的第二表面,所述MEMS晶圆的第一表面键合有封盖晶圆,所述MEMS晶圆的第二表面具有第一键合层;提供CMOS晶圆,所述CMOS晶圆具有器件区和引脚区,所述CMOS晶圆上具有多个分立的电极层;在所述CMOS晶圆上形成钝化层,所述钝化层暴露出所述器件区中部分电极层的表面用于电学连接CMOS晶圆和MEMS晶圆,且所述钝化层暴露出所述引脚区的电极层表面;在所述CMOS晶圆暴露出的电极层、器件区的钝化层上形成第二键合层;将所述第一键合层和所述第二键合层键合后,采用深硅刻蚀工艺形成贯穿所述封盖晶圆和MEMS晶圆厚度的通孔,所述通孔暴露出CMOS晶圆的引脚区的电极层的表面。
可选的,形成所述第二键合层的步骤为:沉积第二键合材料层,所述第二键合材料层覆盖所述钝化层和所述电极层;采用湿刻工艺刻蚀所述第二键合材料层,在所述CMOS晶圆暴露出的电极层、器件区的钝化层上形成第二键合层。
可选的,所述湿刻工艺的参数为:采用的刻蚀溶液为磷酸、硝酸和醋酸的混合溶液,刻蚀温度为30摄氏度~50摄氏度。
可选的,所述第二键合层为叠层结构,所述叠层结构包括氮化钛层、位于所述氮化钛层表面的钛层和位于所述钛层表面的铝层。
可选的,所述氮化钛层的厚度为200埃~800埃;所述钛层的厚度为200埃~1000埃;所述铝层的厚度为0.4um~1.3um。
可选的,所述第一键合层的材料为锗。
可选的,所述钝化层包括氧化硅层和位于所述氧化硅层表面的氮化硅层。
可选的,在所述第一键合层和第二键合层键合后且在形成所述通孔前,还包括:对所述封盖晶圆和所述CMOS晶圆进行减薄处理。
可选的,形成所述MEMS晶圆和封盖晶圆的工艺为:提供封盖初始晶圆;刻蚀所述封盖初始晶圆,形成具有空腔结构的封盖晶圆;在所述封盖晶圆表面和所述空腔结构表面形成键合氧化层;提供MEMS初始晶圆;将所述封盖晶圆通过所述键合氧化层和MEMS初始晶圆的一侧表面进行键合后,对所述MEMS初始晶圆进行减薄处理;对所述MEMS初始晶圆减薄处理后,在所述MEMS初始晶圆的另一侧表面形成第一键合初始层;刻蚀所述第一键合初始层,形成第一键合层;形成第一键合层后,刻蚀所述MEMS初始晶圆,形成MEMS晶圆,所述MEMS晶圆具有可动电极和固定电极,所述第一键合层位于所述固定电极的表面。
可选的,刻蚀所述封盖初始晶圆和MEMS初始晶圆的工艺为深硅刻蚀工艺。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:
(1)由于采用深硅刻蚀工艺形成贯穿封盖晶圆和MEMS晶圆厚度的通孔,所述通孔暴露出CMOS晶圆的引脚区的电极层的表面,能够避免采用传统的划片工艺形成所述通孔而造成的残留物掉落在CMOS晶圆的引脚区的电极层的表面,从而提高了运动传感器的良率。
由于在形成所述通孔的过程中没有残留物掉落在CMOS晶圆的引脚区的电极层的表面,故不需要在CMOS晶圆的引脚区的电极层的表面形成用以在形成通孔时保护所述引脚区的电极层的保护层,基于此,对形成所述钝化层的工艺做出相应的调整,即使得形成的钝化层暴露出CMOS晶圆的引脚区的电极层的表面,使得形成所述第二键合层后所述第二键合层能够暴露出CMOS晶圆的引脚区的电极层的表面,使得在后续形成通孔的过程中,只需要对封盖晶圆和MEMS晶圆进行刻蚀,而不需要对CMOS晶圆的引脚区进行刻蚀,就可以暴露出引脚区的电极层,简化了工艺步骤。
另外,本发明省去了传统工艺中形成保护层的步骤;同时,若引脚区电极层表面形成有保护层,形成所述通孔后,还需要将所述保护层去除,本发明也省去了去除保护层的步骤,简化了形成运动传感器的工艺;同时,若引脚区电极层表面形成有保护层,在去除所述保护层的过程中,由于不能精确控制工艺精度,容易使得所述电极层受到损伤,而本发明中由于省去了去除保护层的步骤,且能够避免由于需要去除保护层导致的电极层受到损伤,进一步的提高了运动传感器的良率。
(2)进一步的,形成第二键合材料层后,采用湿刻工艺刻蚀第二键合材料层以形成第二键合层。由于采用湿刻工艺刻蚀第二键合材料层,所述湿刻工艺对所述第二键合材料层进行各向同性的刻蚀,可以避免在钝化层需要暴露出的侧壁表面形成残留的第二键合材料层,一方面,使得MEMS晶圆中可动部分的运动空间增加,另一方面,避免MEMS晶圆中的可动部分和残留的第二键合材料层接触后发生短路。
附图说明
图1至图6是现有技术中运动传感器形成过程的结构示意图;
图7至图16是本发明第一实施例中运动传感器形成过程的结构示意图。
具体实施方式
正如背景技术所述,现有技术中形成的运动传感器的良率低,且工艺复杂。
图1至图6是现有技术中运动传感器形成过程的结构示意图。
参考图1,提供MEMS晶圆100,所述MEMS晶圆100具有第一表面和与所述第一表面对置的第二表面,所述MEMS晶圆100的第一表面键合有封盖晶圆200,所述MEMS晶圆100的第二表面具有第一键合层110。
所述MEMS晶圆100中还具有传感器结构模块(未标示),所述传感器结构模块包括固定电极和可动电极,基于固定电极和可动电极构成的电容器的电容发生改变,检测出运动传感器上的信息改变。
所述封盖晶圆200中具有空腔结构201,所述空腔结构201的位置对应MEMS晶圆100中的可动电极的位置,为所述可动电极的运动提供空间。所述第一键合层110位于所述固定电极的表面。
所述封盖晶圆200表面和空腔结构201表面还形成有氧化层202,所述MEMS晶圆100通过氧化层202和封盖晶圆200进行键合。
参考图2,提供CMOS晶圆300,所述CMOS晶圆300具有器件区(Ⅰ区域)和所述器件区相邻的引脚区(Ⅱ区域),所述CMOS晶圆300上具有多个分立的电极层320。
CMOS晶圆300中形成有CMOS集成电路模块310,所述电极层320为所述集成电路模块310的顶层电极。
继续参考图2,在CMOS晶圆300上形成钝化层330,所述钝化层330暴露出器件区中部分电极层320的表面,且所述钝化层330覆盖引脚区的电极层320的表面。
所述钝化层330暴露出器件区中部分电极层320的表面,用于后续电学连接CMOS晶圆300和MEMS晶圆100。
参考图3,在所述器件区的钝化层330和暴露出的电极层320上形成第二键合层340。所述第二键合层340的位置对应第一键合层110的位置,利于后续第一键合层110和第二键合层340的键合。
参考图4,形成第二键合层340后,刻蚀引脚区的电极层320表面的钝化层330,以减薄引脚区电极层320表面钝化层330的厚度,在引脚区的电极层320的表面形成保护层331。
所述保护层331的作用为:避免后续采用划片开封工艺形成通孔的过程中,形成残留物而直接掉落在引脚区的电极层表面;减少后续去除所述保护层331需要的时间,从而减少在去除保护层331的过程中对第一键合层110和第二键合层340造成较大的刻蚀损伤。
参考图5,形成所述保护层331后,将第一键合层110和第二键合层340键合。
第一键合层110和第二键合层340键合后,使得MEMS晶圆100和CMOS晶圆300电学连接。
参考图6,第一键合层110和第二键合层340键合后,以所述保护层331为遮挡物,采用划片开封工艺在所述引脚区上方的MEMS晶圆100和封盖晶圆200中形成通孔400;形成所述通孔400后,去除保护层331(参考图5),以暴露出引脚区的电极层320的表面,去除保护层331的工艺为干刻工艺。
研究发现,现有技术中形成运动传感器的良率低,且工艺复杂的原因在于:
由于采用划片开封工艺形成所述通孔,所述划片开封工艺利用划片刀在CMOS晶圆和封盖晶圆中进行机械物理运动进行划片,导致形成残留物掉落在引脚区,在所述引脚区的保护层用于防止所述残留物直接掉落在引脚区的电极层表面。由于需要形成保护层,而所述保护层是通过刻蚀减薄引脚区的电极层表面的钝化层而形成的,且在CMOS晶圆和封盖晶圆中形成的所述通孔后,需要将所述保护层去除。可见,形成所述保护层和去除所述保护层的步骤增加了形成运动传感器的复杂度。同时,在去除所述保护层的过程中,不能控制工艺的精度,容易使得引脚区的电极层受到损伤,使得运动传感器的良率降低。
在此基础上,本发明对现有技术中形成钝化层的工艺做出相对的调整,即使得形成的钝化层暴露出CMOS晶圆引脚区的电极层表面,并采用深硅刻蚀工艺形成贯穿CMOS晶圆和封盖晶圆厚度的通孔,所述通孔暴露出引脚区的电极层表面,简化了形成运动传感器的工艺步骤,且提高了良率。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
图7至图16是本发明一实施例中运动传感器形成过程的结构示意图。
参考图7,提供封盖晶圆500,所述封盖晶圆500中具有空腔结构501。
具体的,提供初始封盖晶圆(未图示),然后刻蚀所述初始封盖晶圆,形成具有空腔结构501的封盖晶圆500;刻蚀所述初始封盖晶圆的工艺可以为深硅刻蚀工艺。
所述封盖晶圆500用于作为后续MEMS晶圆的封盖层,封盖晶圆500中的空腔结构501的位置对应后续形成的MEMS晶圆中的可动电极的位置,为所述可动电极的运动提供空间。
参考图8,在封盖晶圆500表面和所述空腔结构501表面形成键合氧化层502。
所述键合氧化层502的材料为氧化硅;形成所述键合氧化层502的工艺为沉积工艺或热氧化工艺。所述键合氧化层502的厚度为0.3um~2um。
参考图9,提供MEMS初始晶圆600;将封盖晶圆500和MEMS初始晶圆600进行键合。具体的,将所述封盖晶圆500通过所述键合氧化层502和MEMS初始晶圆600的一侧表面进行键合。
在其它实施例中,还可以采用其它键合工艺实现封盖晶圆500和MEMS初始晶圆600的键合。
本实施例中,所述封盖晶圆500和MEMS初始晶圆600进行键合后,还对所述MEMS初始晶圆600进行了减薄处理,使得运动传感器的集成度增加。在其它实施例中,可以不对所述MEMS初始晶圆600进行减薄处理。
参考图10,封盖晶圆500和MEMS初始晶圆600进行键合后,在所述MEMS初始晶圆600的另一侧表面形成第一键合层610。具体的,先在MEMS初始晶圆600的另一侧表面形成第一键合初始层(未图示),形成所述第一键合初始层的工艺为沉积工艺,然后刻蚀所述第一键合初始层以图形化所述第一键合初始层,形成第一键合层610。
所述MEMS初始晶圆600的另一侧表面指的是与封盖晶圆500和MEMS初始晶圆600键合的表面相对置的表面。
本实施例中,第一键合层610的材料为锗。在其它实施例中,可以选择其它键合材料。第一键合层610的位置与后续形成的第二键合层的位置对应,利于后续第一键合层610和第二键合层的键合。第一键合层610的厚度为0.3um~1.0um。
参考图11,形成第一键合层610后,刻蚀MEMS初始晶圆600以图形化所述MEMS初始晶圆600,形成MEMS晶圆601。刻蚀MEMS初始晶圆600的工艺可以为深硅刻蚀工艺。
MEMS晶圆601中形成有传感器结构模块(未标示),所述传感器结构模块包括可动电极和固定电极,所述固定电极和所述可动电极构成电容器,当所述可动电极相对于所述固定电极移动时,由所述固定电极和所述可动电极构成的电容器的电容发生改变,基于该电容的改变,检测出运动传感器上的信息改变,如针对压力传感器,检测压力的变化,如加速度传感器,检测出加速度的改变。
需要说明的是,第一键合层610位于所述固定电极表面。
在图11中,所述MEMS晶圆601具有第一表面和与所述第一表面对置的第二表面,所述MEMS晶圆601的第一表面键合有封盖晶圆500,所述MEMS晶圆601的第二表面具有第一键合层610。
参考图12,提供CMOS晶圆700,所述CMOS晶圆700具有器件区(Ⅰ区域)和与所述器件区相邻的引脚区(Ⅱ区域),所述CMOS晶圆700中具有多个分立的电极层720。
所述CMOS晶圆700中形成有CMOS集成电路模块710,所述电极层720为所述集成电路模块710的顶层电极。如所述CMOS集成电路模块710包括多个MOS晶体管或者多个CMOS晶体管,所述电极层720为所述MOS晶体管或者CMOS晶体管的栅电极。所述CMOS集成电路模块710用于将后续MEMS晶圆601中传感器结构模块产生的电容变化的信息转化为电学信息。形成CMOS集成电路模块710的工艺为现有技术中运动传感器中采用的CMOS集成电路模块的形成工艺,不再详述。
本实施例中,电极层720为叠层结构,具体的,所述电极层720从下到上依次为Ti/TiN/Al/Ti/TiN。在其它实施例中,电极层720可以采用单层金属结构。
参考图13,在CMOS晶圆700上形成钝化层730,所述钝化层730暴露出所述器件区中部分电极层720的表面用于后续将CMOS晶圆700和MEMS晶圆601电学连接,且所述钝化层730暴露出所述引脚区的电极层720表面。
具体的,先形成覆盖CMOS晶圆700的钝化材料层(未图示),形成所述钝化材料层的工艺为沉积工艺,如等离子体化学气相沉积工艺,然后在所述钝化材料层表面形成图形化的光刻胶,所述图形化的光刻胶定义钝化层730的位置,以所述图形化的光刻胶为掩膜,刻蚀所述钝化材料层,形成钝化层730;形成钝化层730后,去除所述图形化的光刻胶。
本实施例中,所述钝化层730为叠层结构,所述钝化层730包括氧化硅层和位于所述氧化硅层表面的氮化硅层。在其它实施中,所述钝化层730可以为单层结构,其材料为氮化硅或氮氧化硅。
参考图14,在所述CMOS晶圆700暴露出的电极层720、器件区的钝化层730上形成第二键合层740。
具体的,先形成覆盖所述钝化层和电极层的第二键合材料层,形成所述第二键合材料层的工艺为溅射工艺或者蒸发工艺,然后在所述第二键合材料层的表面形成定义第二键合层740位置的图形化的光刻胶,然后以所述图形化的光刻胶为掩膜,采用湿刻工艺刻蚀所述第二键合材料层,在所述CMOS晶圆700暴露出的电极层720、器件区的钝化层730上形成第二键合层740。
刻蚀所述第二键合材料层的湿刻工艺采用的刻蚀溶液为磷酸、硝酸和醋酸的混合溶液,刻蚀温度为30摄氏度~50摄氏度。
本实施例中,第二键合层740为叠层结构,所述第二键合层740包括氮化钛层、位于所述氮化钛层表面的钛层和位于所述钛层表面的铝层。其中,所述氮化钛层的厚度为200埃~800埃,所述钛层的厚度为200埃~1000埃,所述铝层的厚度为0.4um~1.3um。在其它实施例中,所述第二键合层740可以为单层结构,所述第二键合层740的材料可以为铝。
由于采用湿刻工艺刻蚀第二键合材料层,所述湿刻工艺对所述第二键合材料层进行各向同性的刻蚀,可以避免在钝化层730需要暴露出的侧壁表面形成残留的第二键合材料层,一方面,使得后续MEMS晶圆601中的可动电极的运动空间增加,另一方面,避免后续MEMS晶圆601中的可动电极和残留的第二键合材料层接触后发生短路。
需要说明的是,在其它实施例中,可以采用干刻工艺刻蚀所述第二键合材料层以形成第二键合层740。
参考图15,将所述第一键合层610和所述第二键合层740键合。
第一键合层610和第二键合层740键合的方式为共晶键合。
第一键合层610和第二键合层740键合后,使得MEMS晶圆601和CMOS晶圆700结合,且使得MEMS晶圆601和CMOS晶圆700电学连接,具体的,CMOS晶圆700中器件区的电极层720与MEMS晶圆601的固定电极电学连接。
本实施例中,将第一键合层610和第二键合层740键合后,还对所述封盖晶圆500和CMOS晶圆700进行了减薄处理,使得运动传感器的集成度增加。在其它实施例中,可以不对封盖晶圆500和CMOS晶圆700进行减薄处理。
参考图16,采用深硅刻蚀工艺刻蚀封盖晶圆500和MEMS晶圆601,形成贯穿所述封盖晶圆500和MEMS晶圆601厚度的通孔800,所述通孔800暴露出CMOS晶圆700的引脚区的电极层720的表面。
由于采用深硅刻蚀工艺刻蚀引脚区上方的封盖晶圆和MEMS晶圆形成通孔,所述深硅刻蚀工艺采用的气体与封盖晶圆和MEMS晶圆发生化学反应形成副产气体,所述副产气体通过刻蚀腔室的排气通道排出,故不会在引脚区的电极层的表面掉落残留物,提高了良率。
由于在形成所述通孔的过程中没有残留物掉落在CMOS晶圆的引脚区的电极层的表面,故不需要在CMOS晶圆的引脚区的电极层的表面形成用以保护所述引脚区的电极层的保护层,省去了传统工艺中需要将CMOS晶圆的引脚区的电极层的表面的钝化层刻蚀以形成保护层的步骤;且若引脚区电极层表面形成有保护层,形成所述通孔后,还需要将所述保护层去除,本发明省去了去除保护层的步骤。简化了形成运动传感器的工艺。另外,若引脚区电极层表面形成有保护层,在去除所述保护层的过程中,由于不能精确控制工艺精度,容易使得所述电极层受到损伤,而本发明中由于省去了去除保护层的步骤,能够避免由于需要去除保护层导致的电极层受到损伤,进一步的提高了运动传感器的良率。
本实施例中,在形成通孔的过程中采用深硅刻蚀工艺,不需要在引脚区的电极层表面形成保护层,基于此,对形成所述钝化层的工艺做出相应的调整,即使得形成的钝化层暴露出CMOS晶圆的引脚区的电极层的表面,使得形成所述第二键合层后所述第二键合层能够暴露出CMOS晶圆的引脚区的电极层的表面,使得在形成通孔的过程中,只需要对封盖晶圆和MEMS晶圆进行刻蚀,而不需要对CMOS晶圆的引脚区进行刻蚀,就可以暴露出引脚区的电极层,简化了工艺步骤。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (10)
1.一种运动传感器的形成方法,其特征在于,包括:
提供MEMS晶圆,所述MEMS晶圆具有第一表面和与所述第一表面对置的第二表面,所述MEMS晶圆的第一表面键合有封盖晶圆,所述MEMS晶圆的第二表面具有第一键合层;
提供CMOS晶圆,所述CMOS晶圆具有器件区和引脚区,所述CMOS晶圆上具有多个分立的电极层;
在所述CMOS晶圆上形成钝化层,所述钝化层暴露出所述器件区中部分电极层的表面用于电学连接CMOS晶圆和MEMS晶圆,且所述钝化层暴露出所述引脚区的电极层表面;
在所述CMOS晶圆暴露出的电极层、器件区的钝化层上形成第二键合层;将所述第一键合层和所述第二键合层键合后,采用深硅刻蚀工艺形成贯穿所述封盖晶圆和MEMS晶圆厚度的通孔,所述通孔暴露出CMOS晶圆的引脚区的电极层的表面。
2.根据权利要求1所述的运动传感器的形成方法,其特征在于,形成所述第二键合层的步骤为:
沉积第二键合材料层,所述第二键合材料层覆盖所述钝化层和所述电极层;
采用湿刻工艺刻蚀所述第二键合材料层,在所述CMOS晶圆暴露出的电极层、器件区的钝化层上形成第二键合层。
3.根据权利要求2所述的运动传感器的形成方法,其特征在于,所述湿刻工艺的参数为:采用的刻蚀溶液为磷酸、硝酸和醋酸的混合溶液,刻蚀温度为30摄氏度~50摄氏度。
4.根据权利要求1所述的运动传感器的形成方法,其特征在于,所述第二键合层为叠层结构,所述叠层结构包括氮化钛层、位于所述氮化钛层表面的钛层和位于所述钛层表面的铝层。
5.根据权利要求4所述的运动传感器的形成方法,其特征在于,所述氮化钛层的厚度为200埃~800埃;所述钛层的厚度为200埃~1000埃;所述铝层的厚度为0.4um~1.3um。
6.根据权利要求1所述的运动传感器的形成方法,其特征在于,所述第一键合层的材料为锗。
7.根据权利要求1所述的运动传感器的形成方法,其特征在于,所述钝化层包括氧化硅层和位于所述氧化硅层表面的氮化硅层。
8.根据权利要求1所述的运动传感器的形成方法,其特征在于,在所述第一键合层和第二键合层键合后且在形成所述通孔前,还包括:对所述封盖晶圆和所述CMOS晶圆进行减薄处理。
9.根据权利要求1所述的运动传感器的形成方法,其特征在于,形成所述MEMS晶圆和封盖晶圆的工艺为:
提供封盖初始晶圆;
刻蚀所述封盖初始晶圆,形成具有空腔结构的封盖晶圆;
在所述封盖晶圆表面和所述空腔结构表面形成键合氧化层;
提供MEMS初始晶圆;
将所述封盖晶圆通过所述键合氧化层和MEMS初始晶圆的一侧表面进行键合后,对所述MEMS初始晶圆进行减薄处理;
对所述MEMS初始晶圆减薄处理后,在所述MEMS初始晶圆的另一侧表面形成第一键合初始层;
刻蚀所述第一键合初始层,形成第一键合层;
形成第一键合层后,刻蚀所述MEMS初始晶圆,形成MEMS晶圆,所述MEMS晶圆具有可动电极和固定电极,所述第一键合层位于所述固定电极的表面。
10.根据权利要求9所述的运动传感器的形成方法,其特征在于,刻蚀所述封盖初始晶圆和MEMS初始晶圆的工艺为深硅刻蚀工艺。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510728575.XA CN105366635B (zh) | 2015-10-30 | 2015-10-30 | 运动传感器的形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510728575.XA CN105366635B (zh) | 2015-10-30 | 2015-10-30 | 运动传感器的形成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105366635A true CN105366635A (zh) | 2016-03-02 |
CN105366635B CN105366635B (zh) | 2017-06-30 |
Family
ID=55369355
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510728575.XA Active CN105366635B (zh) | 2015-10-30 | 2015-10-30 | 运动传感器的形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105366635B (zh) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106430078A (zh) * | 2016-08-18 | 2017-02-22 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 半导体结构以及半导体结构的形成方法 |
CN107777655A (zh) * | 2016-08-25 | 2018-03-09 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 一种mems器件及其制备方法和电子装置 |
CN109904063A (zh) * | 2019-01-08 | 2019-06-18 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | Mems器件及其制造方法 |
CN111071987A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-28 | 青岛歌尔智能传感器有限公司 | 微机电系统传感器的封装方法和封装结构 |
CN112038457A (zh) * | 2020-09-11 | 2020-12-04 | 扬州乾照光电有限公司 | 一种倒装红光led芯片及其制作方法 |
CN113336187A (zh) * | 2020-02-14 | 2021-09-03 | 绍兴中芯集成电路制造股份有限公司 | Mems器件封装方法及封装结构 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102530832A (zh) * | 2010-12-27 | 2012-07-04 | 上海丽恒光微电子科技有限公司 | 惯性微机电传感器及其制作方法 |
CN103303859A (zh) * | 2012-03-09 | 2013-09-18 | 马库伯公司 | 用于集成mems-cmos装置的方法和结构 |
CN103523745A (zh) * | 2013-10-21 | 2014-01-22 | 安徽北方芯动联科微系统技术有限公司 | 基于Si导电柱的圆片级封装方法及其单片集成式MEMS芯片 |
CN104609358A (zh) * | 2013-11-05 | 2015-05-13 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | Mems器件及其形成方法 |
US20150166328A1 (en) * | 2013-12-18 | 2015-06-18 | Hyundai Motor Company | Wafer level package of mems sensor and method for manufacturing the same |
CN104743505A (zh) * | 2013-12-27 | 2015-07-01 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 一种运动传感器的制备方法 |
-
2015
- 2015-10-30 CN CN201510728575.XA patent/CN105366635B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102530832A (zh) * | 2010-12-27 | 2012-07-04 | 上海丽恒光微电子科技有限公司 | 惯性微机电传感器及其制作方法 |
CN103303859A (zh) * | 2012-03-09 | 2013-09-18 | 马库伯公司 | 用于集成mems-cmos装置的方法和结构 |
CN103523745A (zh) * | 2013-10-21 | 2014-01-22 | 安徽北方芯动联科微系统技术有限公司 | 基于Si导电柱的圆片级封装方法及其单片集成式MEMS芯片 |
CN104609358A (zh) * | 2013-11-05 | 2015-05-13 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | Mems器件及其形成方法 |
US20150166328A1 (en) * | 2013-12-18 | 2015-06-18 | Hyundai Motor Company | Wafer level package of mems sensor and method for manufacturing the same |
CN104743505A (zh) * | 2013-12-27 | 2015-07-01 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 一种运动传感器的制备方法 |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106430078A (zh) * | 2016-08-18 | 2017-02-22 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 半导体结构以及半导体结构的形成方法 |
CN107777655A (zh) * | 2016-08-25 | 2018-03-09 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 一种mems器件及其制备方法和电子装置 |
CN109904063A (zh) * | 2019-01-08 | 2019-06-18 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | Mems器件及其制造方法 |
CN109904063B (zh) * | 2019-01-08 | 2021-01-22 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | Mems器件及其制造方法 |
CN111071987A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-28 | 青岛歌尔智能传感器有限公司 | 微机电系统传感器的封装方法和封装结构 |
CN113336187A (zh) * | 2020-02-14 | 2021-09-03 | 绍兴中芯集成电路制造股份有限公司 | Mems器件封装方法及封装结构 |
CN113336187B (zh) * | 2020-02-14 | 2024-05-24 | 绍兴中芯集成电路制造股份有限公司 | Mems器件封装方法及封装结构 |
CN112038457A (zh) * | 2020-09-11 | 2020-12-04 | 扬州乾照光电有限公司 | 一种倒装红光led芯片及其制作方法 |
CN112038457B (zh) * | 2020-09-11 | 2021-10-29 | 扬州乾照光电有限公司 | 一种倒装红光led芯片及其制作方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105366635B (zh) | 2017-06-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105366635A (zh) | 运动传感器的形成方法 | |
EP2727136B1 (en) | Process for a sealed mems device with a portion exposed to the environment | |
CN102398888B (zh) | 晶圆级封装 | |
CN104355286B (zh) | 一种全硅mems器件结构及其制造方法 | |
US9938134B2 (en) | Getter electrode to improve vacuum level in a microelectromechanical systems (MEMS) device | |
CN104692319B (zh) | 对封装应力不敏感的mems芯片的制造方法及其mems芯片 | |
US20160341616A1 (en) | Micromechanical pressure sensor device and corresponding manufacturing method | |
US8828771B2 (en) | Sensor manufacturing method | |
CN103379392B (zh) | 电容式超声传感器芯片及其制作方法 | |
CN102180441B (zh) | 微机电装置及其制作方法 | |
US20150158716A1 (en) | Mechanism for forming mems device | |
CN103489846A (zh) | 晶片封装体及其形成方法 | |
CN104422548A (zh) | 电容式压力传感器及其形成方法 | |
CN102367165A (zh) | 一种基于soi的mems器件电极互连方法 | |
CN207689049U (zh) | Mems器件 | |
CN104697680A (zh) | 一种电容式压力传感器及其制备方法 | |
CN104900616A (zh) | 晶片封装体及其制造方法 | |
CN104140072A (zh) | 微机电系统与集成电路的集成芯片及其制造方法 | |
US8502382B2 (en) | MEMS and protection structure thereof | |
JP5417851B2 (ja) | Memsデバイス及びその製造方法 | |
CN104422549A (zh) | 电容式压力传感器及其形成方法 | |
CN203269551U (zh) | 微机电系统与集成电路的集成芯片 | |
CN103175552B (zh) | 电容传感器及其制造方法和具该电容传感器的多功能元件 | |
US20160229687A1 (en) | Chip package and fabrication method thereof | |
CN103204456B (zh) | 用于mems结构中的tsv的支撑结构 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |