[发明专利]运动传感器的形成方法有效
申请号: | 201510728575.X | 申请日: | 2015-10-30 |
公开(公告)号: | CN105366635B | 公开(公告)日: | 2017-06-30 |
发明(设计)人: | 徐爱斌;王俊杰 | 申请(专利权)人: | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 |
主分类号: | B81C1/00 | 分类号: | B81C1/00;B81C3/00 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司11227 | 代理人: | 吴敏 |
地址: | 201203 上海市浦东*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 运动 传感器 形成 方法 | ||
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,所述第二键合层暴露出CMOS晶圆的引脚区的电极层的表面;
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。
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