本发明涉及mems压力传感器领域,尤其涉及一种mems压力传感器的空腔制作方法。
背景技术:
1、mems(micro electro mechanical systems)是一种微型电子机械系统,具有体积小、重量轻、能耗低、高性能、易集成的突出优点,是当今世界各类智能传感器传感器不可替代的关键核心组成部分。微米级压电薄膜材料是各类压电mems传感器最核心、最关键的功能材料,其制备技术一直是世界各国科技领域的热点和焦点之一。
2、mems通过将具有功能器件的晶圆,与具有背腔的晶圆键合之后形成。而背腔的刻蚀涉及深硅刻蚀工艺。在刻蚀工艺中,drie(deep reactive ion etching,深反应离子刻蚀工艺)工艺以其刻蚀高深宽比特征、以及高垂直度侧壁的结构的优势,成为mems压力传感器制备中的必不可少的刻蚀工艺。
3、在利用drie工艺进行深硅刻蚀时,通常需将晶圆与静电吸附载盘通过静电作用力吸附在一起,再进行深硅刻蚀。
4、然而,现有的mems空腔制作完成后,容易产生翘曲,进而影响后续的制作工艺。
技术实现思路
1、本发明解决的技术问题是深硅刻蚀后晶圆翘曲对后续的制作工艺产生不利影响的问题,提供一种mems压力传感器的空腔制作方法,解决了深硅刻蚀后晶圆翘曲对后续的制作工艺产生不利影响的问题。
2、为解决上述技术问题,本发明实施例提供一种mems压力传感器的空腔制作方法,包括:
3、步骤s1:提供一面形成有压力器件的晶圆;
4、步骤s2:在所述晶圆的另一面上形成有第一图案化的光阻层,在所述晶圆形成有所述压力器件的一面形成一层第一介质层;
5、步骤s3:提供一载板,所述载板的一面形成有第二介质层;
6、步骤s4:采用真空硅脂通过黏附所述第一介质层和所述第二介质层,将形成有所述第一图案化的光阻层的晶圆黏附于所述载板上;
7、步骤s5:对所述步骤s4中的晶圆进行深硅刻蚀形成与所述压力器件位置对应的空腔。
8、可选的,在步骤s2之前,对所述晶圆需形成所述第一图案化的光阻层的一面进行减薄至预设厚度。
9、可选的,所述第一介质层为光刻胶。
10、可选的,所述步骤s2中包括以下步骤:
11、步骤s21:在所述晶圆形成有所述压力器件的一面涂上作为第一介质层的光刻胶后进行烘干;
12、步骤s22:将所述晶圆翻面,在所述晶圆的另一面形成所述第一图案化的光阻层。
13、可选的,所述第二介质层为类金刚石。
14、可选的,所述类金刚石层采用pecvd的工艺形成。
15、可选的,所述载板为硅晶圆。
16、可选的,所述步骤s3中,所述载板的两面均形成有所述第二介质层。
17、可选的,所述的mems压力传感器的空腔制作方法,还包括:在步骤s5之后,采用丙酮去除所述真空硅脂解离所述晶圆和所述载板。
18、如本发明前述实施方式所述的mems压力传感器的空腔制作方法,还包括:在步骤s4的所述真空硅脂中掺杂陶瓷粉颗粒。
19、与现有技术相比,本发明实施方式的技术方案具有以下有益效果:
20、本发明提供的一种mems压力传感器的空腔制作方法,首先,在对晶圆进行深硅刻蚀之前,将所述晶圆通过真空硅脂黏附于所述载板上,从而后续在对晶圆进行深硅刻蚀时,降低了深硅刻蚀期间晶圆翘曲的程度,提高mems压力传感器形成的空腔的均匀性。同时,空腔形成之后,载板的存在也降低了形成空腔的晶圆的翘曲度,避免晶圆的翘曲度超过后续处理工艺设备所能接纳的标准而影响后续制作工艺。从而可见,本发明提供的技术方案,通过在深硅刻蚀之前,将形成有压力器件的晶圆置于载板上,并利用真空硅脂将载板与晶圆粘结起来,避免了对后续的制作工艺产生不利影响,另外,真空硅脂与半导体工艺的兼容性相对来说会较好,不会对半导体工艺线上其他产品造成影响,从而提升了传感器的良率。
21、进一步,采用类金刚石层作为所述第二介质层。由于金刚石层的高导热速率,改善了晶圆与载板之间的热传导能力,类金刚石层使得晶圆内部在深硅刻蚀过程中产生的热量可以有效传导到载板,从而提升了深硅刻蚀过程中晶圆的散热能力,降低了深硅刻蚀过程中晶圆内部的温度进而进一步提升了产品良率。同时,所述类金刚石层转变为石墨的温度范围在400-600℃之间。由于晶圆与载板接触良好时,刻蚀的温度不会超过100℃,因此类金刚石层在刻蚀过程中不会转变为石墨,可以满足刻蚀需求。另外,类金刚石层还具有硬度高、电阻率大、耐磨损的性质,沉积了类金刚石层的载板也可重复使用,有利于降低成本。
1.一种mems压力传感器的空腔制作方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的mems压力传感器的空腔制作方法,其特征在于,在步骤s2之前,对所述晶圆需形成所述第一图案化的光阻层的一面进行减薄至预设厚度。
3.如权利要求1所述的mems压力传感器的空腔制作方法,其特征在于,所述第一介质层为光刻胶。
4.如权利要求3所述的mems压力传感器的空腔制作方法,其特征在于,其特征在于,所述步骤s2中包括以下步骤:
5.如权利要求1所述的mems压力传感器的空腔制作方法,其特征在于,所述第二介质层为类金刚石。
6.如权利要求5所述的mems压力传感器的空腔制作方法,其特征在于,所述类金刚石层采用pecvd的工艺形成。
7.如权利要求6所述的mems压力传感器的空腔制作方法,其特征在于,所述载板为硅晶圆。
8.如权利要求1所述的mems压力传感器的空腔制作方法,其特征在于,所述步骤s3中,所述载板的两面均形成有所述第二介质层。
9.如权利要求1所述的mems压力传感器的空腔制作方法,其特征在于,还包括:
10.如权利要求1所述的mems压力传感器的空腔制作方法,其特征在于,还包括:在步骤s4的所述真空硅脂中掺杂陶瓷粉颗粒。
