一种具有应力缓冲结构的MEMS芯片及其制造方法
申请人信息
- 申请人:安徽芯动联科微系统股份有限公司
- 申请人地址:233042 安徽省蚌埠市财院路10号
- 发明人: 安徽芯动联科微系统股份有限公司
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种具有应力缓冲结构的MEMS芯片及其制造方法 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN201810966348.4 |
| 申请日 | 2018/8/23 |
| 公告号 | CN108751119B |
| 公开日 | 2024/1/26 |
| IPC主分类号 | B81B7/00 |
| 权利人 | 安徽芯动联科微系统股份有限公司 |
| 发明人 | 华亚平 |
| 地址 | 安徽省蚌埠市财院路10号 |
摘要文本
本发明公开了一种具有应力缓冲结构的MEMS芯片及其制造方法，具体是通过半导体加工工艺将圆片级封装的MEMS圆片的底板SOI圆片的底氧化层形成底氧化层图形，露出部分底硅层表面；然后以底氧化层图形为掩膜，对MEMS圆片进行深硅蚀刻，露出埋氧层表面，底硅层被蚀刻成应力缓冲结构，形成划片区、外框、应力缓冲弹簧、空窗区、连接区以及释放孔；再将MEMS圆片浸入HF或缓冲HF溶液中，形成中心埋氧图形，形成具有应力缓冲结构的MEMS圆片；最后切割圆片完成具有应力缓冲结构的MEMS芯片的制造。本发明制造的具有应力缓冲结构的MEMS芯片的应力缓冲结构通过中心埋氧连接在MEMS芯片的底部，达到降低封装应力的目的，其优点在于工艺简单、芯片面积小、封装成品率高、成本低。
专利主权项内容
1.一种具有应力缓冲结构的MEMS芯片的制造方法，步骤为：(1)将圆片级封装后的MEMS圆片的底氧化层朝上，钝化层朝下，通过半导体加工工艺形成底氧化层图形，露出部分底硅层表面；(2)以底氧化层图形为掩膜，对经过步骤(1)的MEMS圆片进行深硅蚀刻，露出埋氧层表面，底硅层被蚀刻成应力缓冲结构，形成划片区、外框、应力缓冲弹簧、空窗区、连接区以及释放孔；(3)将经过步骤(2)的MEMS圆片的钝化层朝上，通过半导体加工工艺，蚀刻去部分金属层上的钝化层，形成压焊窗；(4)在经过步骤(3)的MEMS圆片的压焊窗和钝化层上涂覆保护膜，然后将MEMS圆片浸入HF或缓冲HF溶液中，HF或缓冲HF溶液通过划片区、空窗区、释放孔腐蚀埋氧层，将应力缓冲弹簧和外框底部的埋氧层全部除去，同时也将位于应力缓冲结构上面的底氧化层除去，保留部分位于连接区底部的埋氧层，形成中心埋氧图形，最后除去保护膜，形成具有应力缓冲结构的MEMS圆片；(5)将经过步骤(4)的具有应力缓冲结构的MEMS圆片的钝化层贴在划片膜上，应力缓冲结构朝上，沿划片区切割具有应力缓冲结构的MEMS圆片，形成多个具有应力缓冲结构的MEMS芯片；所述的圆片级封装后的MEMS圆片由盖板圆片、MEMS结构圆片和SOI圆片键合而成，盖板圆片上有绝缘层，绝缘层上有金属层，金属层上覆盖有钝化层保护；所述的SOI圆片由顶硅层、埋氧层、底硅层和底氧化层构成，顶硅层的厚度为100～500 μm，底硅层的厚度为50～500 μm，埋氧层和底氧化层的厚度为0.5～3 μm，SOI圆片通过顶硅层与MEMS结构圆片键合在一起。