[发明专利]一种MEMS器件及其制备方法、电子装置

说明书

本发明涉及一种MEMS器件及其制备方法、电子装置。所述方法包括步骤S1：提供顶部晶圆，在所述顶部晶圆上形成有第一接合材料层，所述第一接合材料层包括第一金属层；步骤S2：提供底部晶圆，在所述底部晶圆上形成有第二接合材料层，所述第二接合材料层包括依次形成的第一金属层和第二金属层；步骤S3：将所述顶部晶圆和所述底部晶圆对准，步骤S4：将所述顶部晶圆和所述底部晶圆加热至所述第一金属层和所述第二金属层形成的合金的熔点以下；步骤S5：将所述第二接合材料层中的所述第二金属层与所述第一接合材料层中的所述第一金属层接触，并且仅继续加热所述顶部晶圆至所述合金的熔点以上，以使所述顶部晶圆和所述底部晶圆接合。

技术领域

本发明涉及半导体领域，具体地，本发明涉及一种MEMS器件及其制备方法、电子装置。

背景技术

随着半导体技术的不断发展，在传感器(motion sensor)类产品的市场上，智能手机、集成CMOS和微机电系统(MEMS)器件日益成为最主流、最先进的技术，并且随着技术的更新，这类传动传感器产品的发展方向是规模更小的尺寸，高质量的电学性能和更低的损耗。

其中，微电子机械系统(MEMS)在体积、功耗、重量以及价格方面具有十分明显的优势，至今已经开发出多种不同的传感器，例如压力传感器、加速度传感器、惯性传感器以及其他的传感器。

在MEMS领域中，MEMS传感器中的空腔结构采用键合方式(Bonding)形成，一种广泛采用的键合方法为Al-Ge合金键合(Eutectic bonding)。

为了能够在Al/Ge-Al键合形成空腔的同时，使键合部分形成低电阻的电性连接，要求一种金属在合金键合过程中全部消耗完，一种常用的金属搭配方式为AlGe-Al结构。

但是由于Al的延展存在，可能会导致Ge消耗不完全；同时还会造成键合形成的合金金属溢出，严重时甚至会造成器件短路。

因此需要对目前MEMS器件的制备方法作进一步的改进，以便消除上述各种弊端。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明为了克服目前存在问题，提供了一种MEMS器件的制备方法，包括：

步骤S1：提供顶部晶圆，在所述顶部晶圆上形成有第一接合材料层，所述第一接合材料层包括第一金属层；

步骤S2：提供底部晶圆，在所述底部晶圆上形成有第二接合材料层，所述第二接合材料层包括依次形成的第一金属层和第二金属层；

步骤S3：将所述顶部晶圆和所述底部晶圆对准，以使所述第二接合材料层中的所述第二金属层对准所述第一接合材料层中的所述第一金属层；

步骤S4：将所述顶部晶圆和所述底部晶圆加热至所述第一金属层和所述第二金属层形成的合金的熔点以下；

步骤S5：将所述第二接合材料层中的所述第二金属层与所述第一接合材料层中的所述第一金属层接触，并且仅继续加热所述顶部晶圆至所述合金的熔点以上，以使所述顶部晶圆和所述底部晶圆接合。

可选地，在所述步骤S5中，加热所述顶部晶圆的同时在所述顶部晶圆上施加键合力，以使所述顶部晶圆和所述底部晶圆键合。

可选地，所述键合力为8-12kN。

可选地，在所述步骤S1和所述步骤S2中还分别包括对所述顶部晶圆和所述底部晶圆进行清洗的步骤。

可选地，在所述步骤S3中还进一步包括将用于所述键合的键合腔室抽真空的步骤。