[发明专利]一种压力传感器及其制备方法

说明书

本申请公开了一种压力传感器及其制备方法，该方法包括：获得表面沉积有金属层的第一片体；获得表面沉积有金属层的第二片体；第二片体具有凹槽；将金属层对准的第一片体和第二片体置于键合腔室中，并对键合腔室抽真空；向键合腔室中通入还原气体，并在还原气体的气氛下对第一片体和第二片体进行热压键合，得到压力传感器半成品；对压力传感器半成品进行图形化处理和电极制备，得到压力传感器。本申请向键合腔室中通入还原气体，还原气体对金属层表面的氧化物进行还原，有效去除氧化物对键合强度的影响，从而提升键合强度，并提升空腔的气密性；同时还原气体还可以活化金属层的表面，加快金属层之间的键合速度，并降低键合所需的温度。

技术领域

本申请涉及压力传感器技术领域，特别是涉及一种压力传感器及其制备方法。

背景技术

微机电系统的压力传感器是一种常用的传感器，主要由力敏部件和信号转换部件两部分构成，力敏部件用于感应压力，信号转换部件用于将压力信号转换为电信号。

压力传感器一般都需要空腔结构来完成压力与可测试的电信号之间的转换，因此，空腔的封装工艺及质量直接影响着压力传感器的性能。封接形成空腔的方式有很多，Cu-Cu热压键合作为一种新的封接方式近几年得到了很好的发展，该种键合方式不但能得到很高的键合强度，具有很好的高温稳定性和密闭性，而且不需要高温辅助，可以减少高温工艺对材料与器件的损伤。但是，Cu-Cu热压键合存在一个致命问题，即Cu在键合工艺过程中不稳定易氧化，导致键合强度低，并影响空腔的气密性。

因此，如何解决上述技术问题应是本领域技术人员重点关注的。

发明内容

本申请的目的是提供一种压力传感器及其制备方法，以提升压力传感器键合部位的强度和空腔的气密性，并且加快键合速度、降低键合温度。

为解决上述技术问题，本申请提供一种压力传感器制备方法，包括：

获得表面沉积有金属层的第一片体；

获得表面沉积有所述金属层的第二片体；所述第二片体具有凹槽；

将所述金属层对准的所述第一片体和所述第二片体置于键合腔室中，并对所述键合腔室抽真空；

向所述键合腔室中通入还原气体，并在所述还原气体的气氛下对所述第一片体和所述第二片体进行热压键合，得到压力传感器半成品；

对所述压力传感器半成品进行图形化处理和电极制备，得到压力传感器。

可选的，在所述向所述键合腔室中通入还原气体之前，还包括：

利用加热的金属催化剂对所述还原气体进行催化处理，得到催化后还原气体；

相应的，所述向所述键合腔室中通入还原气体，并在所述还原气体的气氛下对所述第一片体和所述第二片体进行热压键合包括：

所述向所述键合腔室中通入所述催化后还原气体，并在所述催化后还原气体的气氛下对所述第一片体和所述第二片体进行热压键合。

可选的，所述获得表面沉积有所述金属层的第二片体；所述第二片体具有凹槽包括：

在待处理第二片体的表面沉积所述金属层；

刻蚀沉积有所述金属层的所述待处理第二片体形成所述凹槽，得到所述第二片体。

可选的，所述获得表面沉积有所述金属层的第二片体；所述第二片体具有凹槽包括：

刻蚀待处理第二片体形成所述凹槽；

在形成有所述凹槽的所述待处理第二片体的表面沉积所述金属层，得到所述第二片体。

可选的，所述第一片体、所述第二片体为晶圆片、外延片中任一种。