微機(jī)電系統(tǒng)壓力傳感器芯片及電子設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)壓力傳感器芯片，更具體地，本實(shí)用新型涉及一種微機(jī)電系統(tǒng)壓力傳感器芯片和一種電子設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]微機(jī)電系統(tǒng)壓力傳感器芯片已廣泛應(yīng)用于智能通訊設(shè)備、生物、汽車等工業(yè)領(lǐng)域。一般來說，微機(jī)電系統(tǒng)壓力傳感器芯片包括空腔，以便感測外界的壓力變化。
[0003]在現(xiàn)有的微機(jī)電系統(tǒng)壓力傳感器芯片設(shè)計中，主要有兩種形成空腔的方式。一種是研磨方式，另一種是使用SOI (絕緣體上硅)晶圓的方式。
[0004]在第一種方式中，首先在襯底上形成溝槽，然后形成鍵合層。鍵合層可以是氧化物。鍵合層可以形成在襯底上，也可以形成在用于覆蓋溝槽的上層膜晶圓上。溝槽表面可以具有鍵合層，也可以不具有鍵合層(氧化物層)。接著，上層膜晶圓通過鍵合層鍵合到襯底上，以覆蓋并密封所述溝槽，從而形成空腔。最后，對上層膜晶圓進(jìn)行研磨，以減薄上層膜晶圓的厚度。在這種方式中，由于研磨工藝的限制，上層膜晶圓所形成的薄膜的厚度不能低于10微米。
[0005]第二種方式與第一種方式基本相同。它們的區(qū)別在于，上層膜晶圓是SOI晶圓。SOI晶圓包括薄膜層、絕緣層和上面的硅層。以及在將SOI晶圓鍵合到襯底上之后，從絕緣層執(zhí)行去除處理，以去除所述上面的硅層。使用SOI晶圓可以實(shí)現(xiàn)較薄的結(jié)構(gòu)，但是，它的成本比較高。
[0006]因此，需要針對現(xiàn)有技術(shù)中的至少一個方面進(jìn)行改進(jìn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型所要解決的一個技術(shù)問題是如何提供一種新的微機(jī)電系統(tǒng)壓力傳感器芯片。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型的一個實(shí)施例，提供了一種微機(jī)電系統(tǒng)壓力傳感器芯片，該微機(jī)電系統(tǒng)壓力傳感器芯片包括用于感應(yīng)壓力的空腔，所述空腔由襯底、襯底中的第一凹槽和覆蓋層形成，其特征在于，所述襯底與覆蓋層通過鍵合被連接在一起以封閉所述空腔，所述覆蓋層在與襯底相對的一面具有通過蝕刻形成的第二凹槽，第二凹槽的底部與空腔相對。
[0009]優(yōu)選地，所述鍵合是熔融鍵合。
[0010]優(yōu)選地，在襯底和覆蓋層之間還包括鍵合層。
[0011 ] 優(yōu)選地，鍵合層是氧化物層。
[0012]優(yōu)選地，第一凹槽的表面不具有氧化物層。
[0013]優(yōu)選地，所述覆蓋層是純娃晶圓或者Il晶圓。
[0014]優(yōu)選地，所述覆蓋層在第二凹槽底部的厚度小于10微米。
[0015]優(yōu)選地，所述覆蓋層在第二凹槽底部的厚度小于5微米。
[0016]優(yōu)選地，所述襯底是硅襯底。
[0017]優(yōu)選地，在第二凹槽的表面上形成有氧化物層。
[0018]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個實(shí)施例，提供了一種電子設(shè)備，其特征在于，它包括根據(jù)本實(shí)用新型的微機(jī)電系統(tǒng)壓力傳感器芯片。
[0019]本實(shí)用新型的一個技術(shù)效果在于，相對于現(xiàn)有技術(shù)中使用SOI晶圓形成空腔薄膜的方式，本實(shí)用新型的成本較低。
[0020]本實(shí)用新型的設(shè)計人發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有技術(shù)中，通過研磨的方式來減薄微機(jī)電系統(tǒng)壓力傳感器芯片中的空腔上的薄膜的厚度，或者，通過SOI晶圓來實(shí)現(xiàn)薄的空腔薄膜。本實(shí)用新型使用不同的方式。在本實(shí)用新型中，使用蝕刻工藝減薄薄膜的厚度，而不是去除某一層。因此，本實(shí)用新型所要實(shí)現(xiàn)的技術(shù)任務(wù)或者所要解決的技術(shù)問題是本領(lǐng)域技術(shù)人員從未想到的或者沒有預(yù)期到的，故本實(shí)用新型是一種新的技術(shù)方案。
[0021]另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，盡管現(xiàn)有技術(shù)中存在許多問題，但是，本實(shí)用新型的每個實(shí)施例或權(quán)利要求的技術(shù)方案可以僅在一個或幾個方面進(jìn)行改進(jìn)，而不必同時解決現(xiàn)有技術(shù)中或者【背景技術(shù)】中列出的全部技術(shù)問題。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對于一個權(quán)利要求中沒有提到的內(nèi)容不應(yīng)當(dāng)作為對于該權(quán)利要求的限制。
[0022]通過以下參照附圖對本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會變得清楚。
【附圖說明】
[0023]構(gòu)成說明書的一部分的附圖描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，并且連同說明書一起用于解釋本實(shí)用新型的原理。
[0024]圖1是本實(shí)用新型中所使用的方法的一個示意性實(shí)施例的流程圖。
[0025]圖2至7是根據(jù)本實(shí)用新型的用于形成微機(jī)電系統(tǒng)壓力傳感器芯片中的空腔的一個例子的示意圖。
[0026]圖8至13是根據(jù)本實(shí)用新型的用于形成微機(jī)電系統(tǒng)壓力傳感器芯片中的空腔的另一個例子的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]現(xiàn)在將參照附圖來詳細(xì)描述本實(shí)用新型的各種示例性實(shí)施例。應(yīng)注意到:除非另外具體說明，否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本實(shí)用新型的范圍。
[0028]以下對至少一個示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說明性的，決不作為對本實(shí)用新型及其應(yīng)用或使用的任何限制。
[0029]對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為說明書的一部分。
[0030]在這里示出和討論的所有例子中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實(shí)施例的其它例子可以具有不同的值。
[0031]應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步討論。
[0032]下面參照附圖來描述本實(shí)用新型的實(shí)施例和例子。
[0033]圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的用于形成微機(jī)電系統(tǒng)壓力傳感器芯片中的空腔的方法的一個示意性實(shí)施例的流程圖。
[0034]如圖1所示，在步驟S1100，在襯底上形成第一凹槽。
[0035]例如，所述襯底可以是硅襯底。
[0036]在步驟S1200，將覆蓋層鍵合到襯底上，以覆蓋第一凹槽，從而形成空腔。
[0037]例如，所述覆蓋層可以是純娃晶圓或者Il晶圓。
[0038]例如，可以通過熔融鍵合將將覆蓋層鍵合到襯底上。
[0039]在一個例子中，可以像現(xiàn)有技術(shù)那樣，先形成鍵合層，然后通過鍵合層將覆蓋層鍵合到襯底上。例如，鍵合層可以是氧化物層。鍵合層可以被形成在襯底上，或者也可以被形成在覆蓋層上。在鍵合層被形成在襯底上的情況下，第一凹槽的表面可以具有氧化物層(鍵合層)，也可以不具有氧化物層。
[0040]可選地，在步驟S1300，對覆蓋層進(jìn)行研磨，以降低覆蓋層厚度。在某些實(shí)施例中，可以省略步驟S1300。
[0041]在步驟S1400，對覆蓋層進(jìn)行蝕刻，以進(jìn)一步降低覆蓋層厚度。
[0042]與現(xiàn)有技術(shù)的SOI方式不同，在本實(shí)用新型中，使用蝕刻技術(shù)來減薄覆蓋層的厚度，而不是通過去除絕緣層上面的硅層來實(shí)現(xiàn)薄膜。
[0043]蝕刻工藝可以包括干法蝕刻和濕法蝕刻。優(yōu)選地，在步驟S1400中采用濕法蝕刻，例如，電化學(xué)蝕刻。
[0044]在蝕刻的過程中，可以對覆蓋層進(jìn)行構(gòu)圖，以便蝕刻覆蓋層中與空腔相對的部分。
[0045]在根據(jù)本實(shí)用新型的一個例子中，可以僅僅蝕刻覆蓋層中與空腔相對的部分，而保留其他部分。這種處理可以帶來好處。例如，在某些情況下，薄膜周圍較厚