專利名稱：用于三明治結(jié)構(gòu)mems硅電容壓力傳感器側(cè)墻保護方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種用于玻璃-硅-玻璃或硅-硅-玻璃三明治結(jié)構(gòu)的MEMS電容式壓力傳感器側(cè)墻保護方法。具體地說是一種用于防止三明治結(jié)構(gòu)MEMS電容式壓力傳感器制作工藝過程中灰塵、水對電容間隙污染的工藝方法。屬于MEMS電容式壓力傳感器制作技術領域。
背景技術：
在玻璃-硅-玻璃或硅-硅-玻璃三層結(jié)構(gòu)組成的三明治結(jié)構(gòu)硅MEMS電容壓力傳感器的制作工藝過程中的灰塵和水是影響該傳感器的可靠性和成品率的主要因素。工藝過程中的灰塵和水會通過導氣孔進入電容間隙，而進入電容間隙的灰塵和水，很難在完成工藝后去除。進而影響硅電容式壓力傳感器的可靠性和成品率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出的是一種用于玻璃-硅-玻璃或硅-硅-玻璃三明治結(jié)構(gòu)的MEMS電容式壓力傳感器側(cè)墻保護方法。其目的旨在玻璃-硅-玻璃或硅-硅-玻璃三層硅電容式壓力傳感器制作工藝過程中阻止灰塵、水進入電容間隙。本發(fā)明的技術解決方案其特征是在MEMS電容式壓力傳感器制作過程中，在導氣孔前引入輔助側(cè)墻，用于阻止在工藝過程中灰塵、水進入電容間隙，輔助側(cè)墻與底層玻璃之間設置氮化硅薄膜，防止輔助側(cè)墻與底層玻璃鍵合，使在芯片分離后，側(cè)墻自動脫離芯片。本發(fā)明的優(yōu)點由于在導氣孔前引入輔助側(cè)墻，有效地阻止了在工藝過程中灰塵、 水進入電容間隙，由于在輔助側(cè)墻與底層玻璃之間設置氮化硅薄膜，防止輔助側(cè)墻與底層玻璃鍵合，使在芯片分離后，側(cè)墻自動脫離芯片。從而提高了硅電容式壓力傳感器的可靠性和成品率。


圖1是硅電容式壓力傳感器側(cè)墻與芯片脫離前剖視圖。圖2是硅電容式壓力傳感器側(cè)墻與芯片脫離后剖視圖。圖3是底層玻璃及其上電極示意圖。圖4是硅結(jié)構(gòu)底面及底面空腔示意圖。圖5是硅結(jié)構(gòu)頂面及頂部空腔示意圖。圖6是三層結(jié)構(gòu)示意圖。圖中的1是頂層玻璃，2是電容式壓力傳感器的敏感硅膜結(jié)構(gòu)，3是底層玻璃，4是電容的電極和壓焊盤，5是氮化硅膜結(jié)構(gòu)，6是真空腔體，7是電容間隙，8是導氣孔，9是硅輔助側(cè)墻。
具體實施例方式對照附圖1，其結(jié)構(gòu)是頂層玻璃1與電容式壓力傳感器的敏感硅膜結(jié)構(gòu)2間是頂層玻璃6，底層玻璃3上是電容的電極和壓焊盤4，導氣孔8前是引入的硅輔助側(cè)墻9，硅輔助側(cè)墻9與底層玻璃3之間設置氮化硅膜結(jié)構(gòu)5，電容式壓力傳感器的敏感硅膜結(jié)構(gòu)2與氮化硅膜結(jié)構(gòu)5間是電容間隙7。在玻璃-硅-玻璃或硅-硅-玻璃三層MEMS電容式壓力傳感器制作過程中，在導氣孔8前引入硅輔助側(cè)墻9，用于阻止在工藝過程中灰塵、水進入電容間隙7，硅輔助側(cè)墻9 與底層玻璃3之間設置氮化硅膜結(jié)構(gòu)5，防止硅輔助側(cè)墻9與底層玻璃3鍵合，使在芯片分離后，硅輔助側(cè)墻9自動脫離芯片(如圖2)。對照附圖3，在制作底層玻璃及其上電極的過程中，制作氮化硅薄膜結(jié)構(gòu)5，用于阻止陽極鍵合過程中，硅輔助側(cè)墻9與底層玻璃3之間發(fā)生鍵合；對照附圖4，在制作硅結(jié)構(gòu)過程中，利用ICP或濕法刻蝕工藝，在電容式壓力傳感器的敏感硅膜結(jié)構(gòu)2底面制作硅輔助側(cè)墻9，用于阻止在工藝過程中，灰塵或水對電容間隙 7的污染；在完成鍵合工藝后，對圓片進行劃片。在劃片過程中，控制劃片深度，保持硅輔助側(cè)墻9結(jié)構(gòu)，如圖1所示，使硅輔助側(cè)墻9在劃片過程中繼續(xù)防止灰塵、水進入電容間隙7。 當完成劃片后，進行圓片裂片、分離芯片時，由于硅輔助側(cè)墻9并未與底層玻璃3鍵合，硅輔助側(cè)墻9在芯片分裂的應力作用下，與芯片自動分離，如圖2、圖6所示，實現(xiàn)導氣孔與外部氣體的連通。玻璃-硅-玻璃或硅-硅-玻璃三層結(jié)構(gòu)硅MEMS電容式壓力傳感器是一種精度高、靈敏度好、長期穩(wěn)定性好的壓力傳感器結(jié)構(gòu)，主要通過干濕法刻蝕工藝、金屬化工藝、玻璃-硅-玻璃或硅-硅-玻璃三層鍵合工藝實現(xiàn)，在工藝過程中具有工藝簡單、易實現(xiàn)的優(yōu)點，廣泛應用于氣象、真空計、高度計等領域。
權(quán)利要求
1. 一種用于玻璃-硅-玻璃或硅-硅-玻璃三明治結(jié)構(gòu)的MEMS電容式壓力傳感器側(cè)墻保護方法，其特征是在玻璃-硅-玻璃或硅-硅-玻璃三明治結(jié)構(gòu)的MEMS電容式壓力傳感器制作過程中，在導氣孔前引入輔助側(cè)墻，用于阻止灰塵、水進入電容間隙，輔助側(cè)墻與底層玻璃之間設置氮化硅薄膜，防止輔助側(cè)墻與底層玻璃鍵合，使在芯片分離后，側(cè)墻自動脫離芯片。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于玻璃-硅-玻璃或硅-硅-玻璃三明治結(jié)構(gòu)的MEMS電容式壓力傳感器側(cè)墻保護方法，防止傳感器在制作工藝過程中灰塵、水對電容間隙污染的工藝方法。其特征是在MEMS電容式壓力傳感器制作過程中，在導氣孔前引入輔助側(cè)墻，用于阻止在工藝過程中灰塵、水進入電容間隙，輔助側(cè)墻與底層玻璃之間設置氮化硅薄膜，防止輔助側(cè)墻與底層玻璃鍵合，使在芯片分離后，側(cè)墻自動脫離芯片。優(yōu)點由于在導氣孔前引入輔助側(cè)墻，有效地阻止了在工藝過程中灰塵、水進入電容間隙，由于在輔助側(cè)墻與底層玻璃之間設置氮化硅薄膜，防止輔助側(cè)墻與底層玻璃鍵合，使在芯片分離后，側(cè)墻自動脫離芯片。提高硅電容式壓力傳感器的可靠性和成品率。
文檔編號B81C3/00GK102169038SQ20111000352
公開日2011年8月31日 申請日期2011年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月10日
發(fā)明者侯智昊, 吳璟, 朱健, 賈世星, 黃鎮(zhèn) 申請人:中國電子科技集團公司第五十五研究所