[发明专利]基于玻璃回流工艺的TGV衬底制备方法及MEMS器件封装方法在审
申请号: | 202010708749.7 | 申请日: | 2020-07-22 |
公开(公告)号: | CN111807318A | 公开(公告)日: | 2020-10-23 |
发明(设计)人: | 侯占强;吴学忠;肖定邦;邝云斌;肖斌 | 申请(专利权)人: | 中国人民解放军国防科技大学 |
主分类号: | B81C1/00 | 分类号: | B81C1/00;B81B7/02;B81B7/00 |
代理公司: | 长沙国科天河知识产权代理有限公司 43225 | 代理人: | 董惠文 |
地址: | 410073 湖*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 玻璃 回流 工艺 tgv 衬底 制备 方法 mems 器件 封装 | ||
1.一种基于玻璃回流工艺的TGV衬底制备方法,其特征在于,包括:
S1:对硅片进行氧化,获得上、下表面均具有第一氧化层的硅片;
S2:在所述硅片上表面或者下表面的第一氧化层上匀胶,通过光刻在所述硅片的匀胶表面制作刻蚀硅片的浅槽图形和深槽图形,并将所述浅槽图形用光刻胶覆盖;
S3:以光刻胶作和第一氧化层为刻蚀掩膜对所述硅片进行深反应离子刻蚀,在所述深槽图形对应位置处形成50~150μm深的凹槽;
S4:去除所述浅槽图形上覆盖的光刻胶,继续对所述硅片进行深反应离子刻蚀,在所述浅槽图形对应位置处形成150~450μm深的浅槽,在所述深槽图形对应位置处形成350~900μm深的深槽;所述深槽的深度大于所述浅槽的深度;
S5:去除所述硅片上的光刻胶以及第一氧化层,并再次对所述硅片进行氧化,获得上、下表面均具有第二氧化层的硅片;
S6:将玻璃圆片置于所述硅片具有所述浅槽和所述深槽的表面上进行键合,获得组合件;
S7:将所述组合件在1000~2000℃下回流3~6h,获得原始衬底;
S8:对所述原始衬底进行研磨、磨削和单面CMP抛光,获得TGV衬底。
2.如权利要求1所述的TGV衬底制备方法,其特征在于,所述硅片选用N型单晶硅片。
3.如权利要求1所述的TGV衬底制备方法,其特征在于,在步骤S1中,所述第一氧化层的厚度为1~2μm。
4.如权利要求1所述的TGV衬底制备方法,其特征在于,在步骤S2中,所述匀胶过程选用的光刻胶为spr220。
5.如权利要求1所述的TGV衬底制备方法,其特征在于,在步骤S3中,所述深反应离子刻蚀采用SF6和F8C4循环刻蚀的Bosch工艺,以SF6为刻蚀气体,以F8C4为保护气体。
6.如权利要求1所述的TGV衬底制备方法,其特征在于,在步骤S5中,所述第二氧化层的厚度为200~1000nm。
7.如权利要求1所述的TGV衬底制备方法,其特征在于,在步骤S6中,所述玻璃圆片选用Pyrex、BF33和SD2中的一种;所述键合为硅-玻璃阳极键合。
8.如权利要求1所述的TGV衬底制备方法,其特征在于,在步骤S7中,所述回流的温度为1000~1800℃,时间为3~6h。
9.如权利要求1所述的TGV衬底制备方法,其特征在于,所述步骤S8具体为:
S81:对所述原始衬底的上、下表面进行研磨和磨削,直至上、下表面均露出所述深槽;
S82:对所述原始衬底的上表面和下表面分别进行单面CMP抛光,直至表面粗糙度低于20nm,获得TGV衬底。
10.一种基于玻璃回流工艺的MEMS器件封装方法,其特征在于,利用如权利要求1~9任一项所述的TGV衬底制备方法制备得到的TGV衬底对MEMS器件进行真空封装。
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