[發(fā)明專(zhuān)利]一種壓力傳感器及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110205710.8
• 申請(qǐng)日: 2021-02-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113003534A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙雪龍;尹振;孟瑩;李俊龍;徐楊;王盛凱;王英輝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 昆山微電子技術(shù)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): B81C1/00
• 分類(lèi)號(hào): B81C1/00;B81C3/00;G01L1/18;G01L9/06
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王曉坤

本申請(qǐng)公開(kāi)了一種壓力傳感器及其制備方法，該方法包括：獲得表面沉積有金屬層的第一片體；獲得表面沉積有金屬層的第二片體；第二片體具有凹槽；將金屬層對(duì)準(zhǔn)的第一片體和第二片體置于鍵合腔室中，并對(duì)鍵合腔室抽真空；向鍵合腔室中通入還原氣體，并在還原氣體的氣氛下對(duì)第一片體和第二片體進(jìn)行熱壓鍵合，得到壓力傳感器半成品；對(duì)壓力傳感器半成品進(jìn)行圖形化處理和電極制備，得到壓力傳感器。本申請(qǐng)向鍵合腔室中通入還原氣體，還原氣體對(duì)金屬層表面的氧化物進(jìn)行還原，有效去除氧化物對(duì)鍵合強(qiáng)度的影響，從而提升鍵合強(qiáng)度，并提升空腔的氣密性；同時(shí)還原氣體還可以活化金屬層的表面，加快金屬層之間的鍵合速度，并降低鍵合所需的溫度。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及壓力傳感器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種壓力傳感器及其制備方法。

背景技術(shù)

微機(jī)電系統(tǒng)的壓力傳感器是一種常用的傳感器，主要由力敏部件和信號(hào)轉(zhuǎn)換部件兩部分構(gòu)成，力敏部件用于感應(yīng)壓力，信號(hào)轉(zhuǎn)換部件用于將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。

壓力傳感器一般都需要空腔結(jié)構(gòu)來(lái)完成壓力與可測(cè)試的電信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換，因此，空腔的封裝工藝及質(zhì)量直接影響著壓力傳感器的性能。封接形成空腔的方式有很多，Cu-Cu熱壓鍵合作為一種新的封接方式近幾年得到了很好的發(fā)展，該種鍵合方式不但能得到很高的鍵合強(qiáng)度，具有很好的高溫穩(wěn)定性和密閉性，而且不需要高溫輔助，可以減少高溫工藝對(duì)材料與器件的損傷。但是，Cu-Cu熱壓鍵合存在一個(gè)致命問(wèn)題，即Cu在鍵合工藝過(guò)程中不穩(wěn)定易氧化，導(dǎo)致鍵合強(qiáng)度低，并影響空腔的氣密性。

因此，如何解決上述技術(shù)問(wèn)題應(yīng)是本領(lǐng)域技術(shù)人員重點(diǎn)關(guān)注的。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的目的是提供一種壓力傳感器及其制備方法，以提升壓力傳感器鍵合部位的強(qiáng)度和空腔的氣密性，并且加快鍵合速度、降低鍵合溫度。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N壓力傳感器制備方法，包括：

獲得表面沉積有金屬層的第一片體；

獲得表面沉積有所述金屬層的第二片體；所述第二片體具有凹槽；

將所述金屬層對(duì)準(zhǔn)的所述第一片體和所述第二片體置于鍵合腔室中，并對(duì)所述鍵合腔室抽真空；

向所述鍵合腔室中通入還原氣體，并在所述還原氣體的氣氛下對(duì)所述第一片體和所述第二片體進(jìn)行熱壓鍵合，得到壓力傳感器半成品；

對(duì)所述壓力傳感器半成品進(jìn)行圖形化處理和電極制備，得到壓力傳感器。

可選的，在所述向所述鍵合腔室中通入還原氣體之前，還包括：

利用加熱的金屬催化劑對(duì)所述還原氣體進(jìn)行催化處理，得到催化后還原氣體；

相應(yīng)的，所述向所述鍵合腔室中通入還原氣體，并在所述還原氣體的氣氛下對(duì)所述第一片體和所述第二片體進(jìn)行熱壓鍵合包括：

所述向所述鍵合腔室中通入所述催化后還原氣體，并在所述催化后還原氣體的氣氛下對(duì)所述第一片體和所述第二片體進(jìn)行熱壓鍵合。

可選的，所述獲得表面沉積有所述金屬層的第二片體；所述第二片體具有凹槽包括：

在待處理第二片體的表面沉積所述金屬層；

刻蝕沉積有所述金屬層的所述待處理第二片體形成所述凹槽，得到所述第二片體。

可選的，所述獲得表面沉積有所述金屬層的第二片體；所述第二片體具有凹槽包括：

刻蝕待處理第二片體形成所述凹槽；

在形成有所述凹槽的所述待處理第二片體的表面沉積所述金屬層，得到所述第二片體。

可選的，所述第一片體、所述第二片體為晶圓片、外延片中任一種。