一种压阻式压力计芯片结构及其制备方法

    公开(公告)号:CN104697700A

    公开(公告)日:2015-06-10

    申请号:CN201510063605.X

    申请日:2015-02-06

    申请人: 北京大学

    IPC分类号: G01L9/04 G01L1/22

    摘要: 本发明公开了一种压阻式压力计芯片结构及其制备方法,优选采用TSV和CMP工艺来实现。其中硅应变膜的厚度可以利用TSV工艺提前确定,在利用CMP工艺进行硅片减薄时可以自停止在TSV金属填充孔位置,可以大幅提高硅应变膜厚度的控制精度,大幅提高芯片成品率;在完成键合面金属引线和键合面绝缘介质隔离层的制备后利用CMP工艺对待键合硅面做平整化处理,可以有效的提高硅玻璃阳极键合的气密性和强度,提高芯片长期可靠性;同时,通过键合面绝缘介质隔离层的制备有效避免了阳极键合过程中的高能离子对键合界面金属引线的损耗,可以有效提高金属电信号连接的可靠性。

    一种体硅谐振式压力传感器的圆片级真空封装方法

    公开(公告)号:CN104003350A

    公开(公告)日:2014-08-27

    申请号:CN201410205595.4

    申请日:2014-05-15

    申请人: 北京大学

    IPC分类号: B81C1/00 G01L1/10

    摘要: 本发明涉及一种应用于体硅谐振式压力传感器的圆片级封装方法,其步骤包括:1)根据谐振式压力传感器的结构选取合适的SOI硅片和进行阳极键合的玻璃片;2)对SOI硅片的器件层进行台阶刻蚀,形成器件结构;3)去除部分埋氧层,释放器件结构;4)将SOI片和玻璃片进行真空阳极键合;5)对硅片进行减薄;6)通过光刻定义引线窗口,然后刻蚀硅,露出埋氧层;7)去除引线窗口内的埋氧层;8)在硅片表面淀积二氧化硅,形成电学隔离;9)对淀积的二氧化硅进行刻蚀,形成pad孔;10)淀积金属pad。本发明采用圆片级封装,工艺流程简单,能够大大降低体硅谐振式压力传感器的真空封装成本。

    一种自封装的MEMS器件及红外传感器

    公开(公告)号:CN103058123A

    公开(公告)日:2013-04-24

    申请号:CN201310012806.8

    申请日:2013-01-14

    申请人: 北京大学

    IPC分类号: B81B3/00 G01J5/44

    摘要: 本发明公开一种基于表面牺牲层工艺制作的自封装的MEMS器件以及及采用该器件结构的红外传感器。该MEMS器件包括基片、衬底保护层、下电极、下电极保护层、结构层、金属层以及封装层,所述结构层和所述金属层位于由所述封装层形成的封装腔室内,所述封装腔室通过在释放MEMS器件结构时利用粘附效应将封装层粘附在下电极保护层上而形成。本发明适用于红外传感器等具有可动结构的MEMS器件,MEMS器件本身和封装一起完成,封装周期短,工艺质量和成品率高,适于批量大规模生产。

    一种MEMS压阻式压力传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN105716750B

    公开(公告)日:2019-03-22

    申请号:CN201610037420.6

    申请日:2016-01-20

    申请人: 北京大学

    IPC分类号: G01L1/18 G01L9/06

    摘要: 本发明公开了一种MEMS压阻式压力传感器及其制备方法。本发明首次提出具有回旋镖结构的硅应变膜,压敏电阻排布于回旋镖结构的应力集中处,提高了压阻式压力传感器的灵敏度和线性度;选择LPCVD的SiO2/Si3N4作为KOH腐蚀工艺的掩膜,提高了KOH背腔腐蚀工艺中掩膜对K+的阻挡特性从而保证传感器的高可靠性;采用了硅玻璃阳极键合工艺,其中的玻璃起到了应力缓冲的作用,提高了传感器在后续封装和测试中的稳定性。本发明的MEMS压阻式压力传感器同时具有较高的灵敏度和线性度,其制备方法兼容于通用的MEMS加工技术,产品可靠性以及成品率较高。

    一种压阻式压力计芯片结构及其制备方法

    公开(公告)号:CN104697700B

    公开(公告)日:2017-07-14

    申请号:CN201510063605.X

    申请日:2015-02-06

    申请人: 北京大学

    IPC分类号: G01L9/04 G01L1/22

    摘要: 本发明公开了一种压阻式压力计芯片结构及其制备方法,优选采用TSV和CMP工艺来实现。其中硅应变膜的厚度可以利用TSV工艺提前确定,在利用CMP工艺进行硅片减薄时可以自停止在TSV金属填充孔位置,可以大幅提高硅应变膜厚度的控制精度,大幅提高芯片成品率;在完成键合面金属引线和键合面绝缘介质隔离层的制备后利用CMP工艺对待键合硅面做平整化处理,可以有效的提高硅玻璃阳极键合的气密性和强度,提高芯片长期可靠性;同时,通过键合面绝缘介质隔离层的制备有效避免了阳极键合过程中的高能离子对键合界面金属引线的损耗,可以有效提高金属电信号连接的可靠性。

    一种体硅谐振式压力传感器的圆片级真空封装方法

    公开(公告)号:CN104003350B

    公开(公告)日:2016-08-24

    申请号:CN201410205595.4

    申请日:2014-05-15

    申请人: 北京大学

    IPC分类号: B81C1/00 G01L1/10

    摘要: 本发明涉及一种应用于体硅谐振式压力传感器的圆片级封装方法,其步骤包括:1)根据谐振式压力传感器的结构选取合适的SOI硅片和进行阳极键合的玻璃片;2)对SOI硅片的器件层进行台阶刻蚀,形成器件结构;3)去除部分埋氧层,释放器件结构;4)将SOI片和玻璃片进行真空阳极键合;5)对硅片进行减薄;6)通过光刻定义引线窗口,然后刻蚀硅,露出埋氧层;7)去除引线窗口内的埋氧层;8)在硅片表面淀积二氧化硅,形成电学隔离;9)对淀积的二氧化硅进行刻蚀,形成pad孔;10)淀积金属pad。本发明采用圆片级封装,工艺流程简单,能够大大降低体硅谐振式压力传感器的真空封装成本。

    一种增强SOG工艺微结构键合强度的方法

    公开(公告)号:CN103011056B

    公开(公告)日:2015-12-02

    申请号:CN201210501839.4

    申请日:2012-11-29

    申请人: 北京大学

    IPC分类号: B81C1/00

    摘要: 本发明公开一种增强SOG工艺微结构键合强度的方法,该方法采用由多个锚点构成的组合式锚点结构进行微结构键合。该组合式锚点优选为阵列形式。可以通过拉伸或者剪切断裂试验确定使组合式锚点结构的键合强度最大的锚点数目,并作为组合式锚点中锚点的数目。可以通过光刻允许的最小间距、保持有利于应力释放的极限间距两个因素确定组合式锚点中锚点间的间隙尺寸。本发明还提供一种采用所述组合式锚点结构MEMS器件。本发明通过对锚点的分布进行合理的设计以减小工艺过程中带来的热失配应力,从而增强基于SOG工艺制造的微结构的键合强度,能够显著提高工艺成品率,提高基于SOG工艺制造的MEMS器件的可靠性。

    基于表面牺牲层工艺的MEMS器件自封装制备方法

    公开(公告)号:CN103072941B

    公开(公告)日:2015-09-23

    申请号:CN201310012777.5

    申请日:2013-01-14

    申请人: 北京大学

    IPC分类号: B81C1/00

    摘要: 本发明提供一种基于表面牺牲层工艺的MEMS器件自封装制备方法,其步骤包括:在基片上淀积并制作衬底保护层、下电极和下电极保护层,并化学机械抛光下电极保护层的表面;采用表面牺牲层工艺制作第一层牺牲层和MEMS器件的结构层;在结构层上淀积金属层;采用表面牺牲层工艺制作第二层牺牲层和封装层,并制作封装区域内外互联部分;湿法腐蚀所有牺牲层,释放MEMS器件结构并利用粘附效应完成自封装。本发明适用于红外传感器等具有可动结构的MEMS器件,可使MEMS器件本身和封装一起完成,能够缩短封装周期,提高工艺质量和成品率,降低封装成本。

    一种预调阈值的post-CMOS集成化方法

    公开(公告)号:CN102935995B

    公开(公告)日:2015-07-29

    申请号:CN201210397861.9

    申请日:2012-10-18

    申请人: 北京大学

    IPC分类号: B81C1/00

    摘要: 本发明提供一种预调阈值的post-CMOS集成化方法,通过预估MEMS工艺引入的阈值漂移量调整IC工艺中CMOS工艺的掺杂浓度,提高post-CMOS工艺后MOS管的阈值对称性。本发明方法对阈值漂移缺陷进行转化利用,不需要专用的低应力材料的生产设备,能够在满足MEMS可动结构和IC单片集成的需求的同时,保证集成电路部分MOS管的阈值对称性。