[發(fā)明專利]基于金錫共晶的諧振型壓力傳感器芯片局部真空封裝方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201010151647.6 | 申請日： | 2010-04-21 |
| 公開（公告）號： | CN101819076A | 公開（公告）日： | 2010-09-01 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 張志紅;熊化兵;何開全;朱虹嬌;趙光輝;李茂松;胡瓊 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國電子科技集團(tuán)公司第二十四研究所 |
| 主分類號： | G01L1/16 | 分類號： | G01L1/16 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 400060 *** | 國省代碼： | 重慶;85 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 基于 金錫共晶 諧振 壓力傳感器 芯片 局部 真空 封裝 方法 | ||
1.一種基于金錫共晶的諧振型壓力傳感器芯片局部真空封裝方法，其特征在于，該方法步驟包括：
(1)在待進(jìn)行背面深槽腐蝕和正面釋放可動部件的傳感器硅片上，采用雙面濺射TiW/Au層，再電鍍Au層的工藝，形成厚度為3-10μm、環(huán)寬為100-200μm的TiW/Au環(huán)和進(jìn)行深槽腐蝕和釋放可動部件；
(2)在用于局部真空封裝的上蓋板硅片上，采用正面濺射TiW/Au層，再電鍍Sn層，最后濺射Au層的工藝，形成厚度為3-10μm、環(huán)寬為100-200μm的TiW/Au/Sn/Au環(huán)；
(3)將劃片后、帶有TiW/Au環(huán)的傳感器芯片與帶有TiW/Au/Sn/Au環(huán)的上蓋板芯片，通過上下環(huán)對接，真空加熱，等溫凝固和共晶鍵合，形成一個密閉真空腔室，實(shí)現(xiàn)局部真空封裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于金錫共晶的諧振型壓力傳感器芯片局部真空封裝方法，其特征在于：所述在待進(jìn)行背面深槽腐蝕和正面釋放可動部件的傳感器硅片上，形成厚度為3-10μm、環(huán)寬為100-200μm的TiW/Au環(huán)和進(jìn)行深槽腐蝕和釋放可動部件的方法包括：
(1)對待進(jìn)行背面深槽腐蝕和正面釋放可動部件的傳感器硅片進(jìn)行清洗，雙面濺射淀積TiW/Au層，TiW/Au層的厚度為50nm/200nm，在400℃下退火處理40min；
(2)將上述雙面已濺射TiW/Au層的硅片用光刻膠保護(hù)正面，進(jìn)行背面光刻，腐蝕掉需要背面深槽腐蝕區(qū)域的Au層，再腐蝕掉TiW層，去膠；
(3)用Au層做屏蔽層，腐蝕掉背面的硅，深度達(dá)到200-300μm；
(4)用光刻膠保護(hù)硅片的背面，腐蝕掉硅片正面的可動部件區(qū)域的TiW/Au層，去膠，獲得TiW/Au環(huán)；
(5)電鍍，在TiW/Au環(huán)上淀積厚度3-10μm的Au層；
(6)腐蝕掉正面可動部件的硅，釋放可動部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于金錫共晶的諧振型壓力傳感器芯片局部真空封裝方法，其特征在于：所述在用于局部真空封裝的上蓋板硅片上，形成厚度為3-10μm、環(huán)寬為100-200μm的TiW/Au/Sn/Au環(huán)的方法包括：
(1)采用常規(guī)硅片作上蓋板硅片，清洗，氧化生長厚度為500-650nm的SiO2層；
(2)在硅片正面，濺射TiW/Au層，TiW/Au層的厚度為50nm/200nm，在400℃下退火處理40min；
(3)光刻正面的TiW/Au層，先腐蝕掉Au層，再腐蝕掉TiW層，去膠，獲得環(huán)寬為100-200μm的TiW/Au環(huán)；
(4)光刻正面的TiW/Au環(huán)，讓TiW/Au環(huán)選擇性的留上光刻膠，電鍍淀積3-10μm厚度的Sn層，再濺射淀積100-200nm厚度的Au層，去膠，形成厚度為3-10μm、環(huán)寬為100-200μm的TiW/Au/Sn/Au環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于金錫共晶的諧振型壓力傳感器芯片局部真空封裝方法，其特征在于：所述將劃片后、帶有TiW/Au環(huán)的傳感器芯片與帶有TiW/Au/Sn/Au環(huán)的上蓋板芯片，通過上下兩環(huán)對接，真空加熱，等溫凝固和共晶鍵合，形成一個密閉真空腔室，實(shí)現(xiàn)局部真空封裝的方法包括：
(1)將制作有TiW/Au環(huán)的傳感器硅片和帶有TiW/Au/Sn/Au環(huán)的上蓋板硅片，一起進(jìn)行劃片，得到單個的芯片；
(2)將帶有TiW/Au環(huán)的傳感器芯片與帶有TiW/Au/Sn/Au環(huán)的上蓋板芯片，通過環(huán)對接疊放在一起，放入硅玻璃鍵合設(shè)備的腔內(nèi)，抽真空，真空度達(dá)5×10-2Pa，加熱到330±10℃，其中，上蓋板芯片上的上環(huán)是TiW/Au/Sn/Au環(huán)，傳感器芯片上的下環(huán)是TiW/Au環(huán)，上下環(huán)通過等溫凝固和共晶鍵合粘在一起，上下環(huán)對接、共同環(huán)圍，形成了一個密閉的真空腔室，實(shí)現(xiàn)了局部真空封裝。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于金錫共晶的諧振型壓力傳感器芯片局部真空封裝方法，其特征在于：在傳感器芯片上形成的TiW/Au環(huán)與上蓋板芯片上形成的TiW/Au/Sn/Au環(huán)上下對接、共同環(huán)圍后，形成了一個整體的環(huán)，此整體環(huán)中總的Au層與Sn層的厚度比為3∶2。
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