[发明专利]基于金锡共晶的谐振型压力传感器芯片局部真空封装方法

权利要求书

1.一种基于金锡共晶的谐振型压力传感器芯片局部真空封装方法，其特征在于，该方法步骤包括：

(1)在待进行背面深槽腐蚀和正面释放可动部件的传感器硅片上，采用双面溅射TiW/Au层，再电镀Au层的工艺，形成厚度为3-10μm、环宽为100-200μm的TiW/Au环和进行深槽腐蚀和释放可动部件；

(2)在用于局部真空封装的上盖板硅片上，采用正面溅射TiW/Au层，再电镀Sn层，最后溅射Au层的工艺，形成厚度为3-10μm、环宽为100-200μm的TiW/Au/Sn/Au环；

(3)将划片后、带有TiW/Au环的传感器芯片与带有TiW/Au/Sn/Au环的上盖板芯片，通过上下环对接，真空加热，等温凝固和共晶键合，形成一个密闭真空腔室，实现局部真空封装。

2.根据权利要求1所述的一种基于金锡共晶的谐振型压力传感器芯片局部真空封装方法，其特征在于：所述在待进行背面深槽腐蚀和正面释放可动部件的传感器硅片上，形成厚度为3-10μm、环宽为100-200μm的TiW/Au环和进行深槽腐蚀和释放可动部件的方法包括：

(1)对待进行背面深槽腐蚀和正面释放可动部件的传感器硅片进行清洗，双面溅射淀积TiW/Au层，TiW/Au层的厚度为50nm/200nm，在400℃下退火处理40min；

(2)将上述双面已溅射TiW/Au层的硅片用光刻胶保护正面，进行背面光刻，腐蚀掉需要背面深槽腐蚀区域的Au层，再腐蚀掉TiW层，去胶；

(3)用Au层做屏蔽层，腐蚀掉背面的硅，深度达到200-300μm；

(4)用光刻胶保护硅片的背面，腐蚀掉硅片正面的可动部件区域的TiW/Au层，去胶，获得TiW/Au环；

(5)电镀，在TiW/Au环上淀积厚度3-10μm的Au层；

(6)腐蚀掉正面可动部件的硅，释放可动部件。

3.根据权利要求1所述的一种基于金锡共晶的谐振型压力传感器芯片局部真空封装方法，其特征在于：所述在用于局部真空封装的上盖板硅片上，形成厚度为3-10μm、环宽为100-200μm的TiW/Au/Sn/Au环的方法包括：

(1)采用常规硅片作上盖板硅片，清洗，氧化生长厚度为500-650nm的SiO₂层；

(2)在硅片正面，溅射TiW/Au层，TiW/Au层的厚度为50nm/200nm，在400℃下退火处理40min；

(3)光刻正面的TiW/Au层，先腐蚀掉Au层，再腐蚀掉TiW层，去胶，获得环宽为100-200μm的TiW/Au环；

(4)光刻正面的TiW/Au环，让TiW/Au环选择性的留上光刻胶，电镀淀积3-10μm厚度的Sn层，再溅射淀积100-200nm厚度的Au层，去胶，形成厚度为3-10μm、环宽为100-200μm的TiW/Au/Sn/Au环。

4.根据权利要求1所述的一种基于金锡共晶的谐振型压力传感器芯片局部真空封装方法，其特征在于：所述将划片后、带有TiW/Au环的传感器芯片与带有TiW/Au/Sn/Au环的上盖板芯片，通过上下两环对接，真空加热，等温凝固和共晶键合，形成一个密闭真空腔室，实现局部真空封装的方法包括：

(1)将制作有TiW/Au环的传感器硅片和带有TiW/Au/Sn/Au环的上盖板硅片，一起进行划片，得到单个的芯片；

(2)将带有TiW/Au环的传感器芯片与带有TiW/Au/Sn/Au环的上盖板芯片，通过环对接叠放在一起，放入硅玻璃键合设备的腔内，抽真空，真空度达5×10^-2Pa，加热到330±10℃，其中，上盖板芯片上的上环是TiW/Au/Sn/Au环，传感器芯片上的下环是TiW/Au环，上下环通过等温凝固和共晶键合粘在一起，上下环对接、共同环围，形成了一个密闭的真空腔室，实现了局部真空封装。

5.根据权利要求4所述的一种基于金锡共晶的谐振型压力传感器芯片局部真空封装方法，其特征在于：在传感器芯片上形成的TiW/Au环与上盖板芯片上形成的TiW/Au/Sn/Au环上下对接、共同环围后，形成了一个整体的环，此整体环中总的Au层与Sn层的厚度比为3∶2。