微機(jī)電系統(tǒng)傳感器的制造方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)涉及微機(jī)電系統(tǒng)傳感器的制造方法。一種MEMS傳感器的制造方法包括：形成第一基板，其中，第一基板包括設(shè)置在其一個表面處的下部電極；形成第二基板，其中，第二基板包括設(shè)置在其一個表面處的第一凹凸部分；第一粘結(jié)步驟，將第一基板的一個表面與第二基板的一個表面粘結(jié)以面對彼此；形成第三基板，其中，第三基板包括設(shè)置在其一個表面處的上部電極；第二粘結(jié)步驟，將第二基板的另一表面與第三基板的一個表面粘結(jié)以面對彼此；以及第三基板的另一表面上形成電極線以連接至下部電極和上部電極。

Manufacturing method of micro electromechanical system sensor

The invention relates to a manufacturing method of micro electromechanical system sensors. A manufacturing method of a MEMS sensor includes: forming a first substrate, wherein the first substrate includes a lower electrode is arranged on the surface of the substrate; forming second, among them, second is arranged on the first substrate includes a concave part at one surface thereof; the first step of bonding, a surface bonding a surface with second the first substrate substrate to face each other; a third substrate is formed, wherein the third substrate includes an upper electrode on a surface; second step of bonding, a surface of the second substrate bonding another surface and the third substrate and the third substrate to face each other; another is formed on the surface of electrode wire to connected to the lower electrode and the upper electrode.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
微機(jī)電系統(tǒng)傳感器的制造方法相關(guān)申請的引證本申請要求于2015年12月11日提交至韓國知識產(chǎn)權(quán)局的韓國專利申請第10-2015-0177471號優(yōu)先權(quán)權(quán)益，其全部內(nèi)容通過引證方式結(jié)合于此。
本公開內(nèi)容涉及微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)傳感器的制造方法。更具體地，本公開內(nèi)容涉及可以將由多晶硅制成的上部電極應(yīng)用至MEMS傳感器使得在MEMS傳感器封裝時可以防止發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象和回流現(xiàn)象的MEMS傳感器的制造方法。
技術(shù)介紹
微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)傳感器廣泛應(yīng)用于車輛、慣性制導(dǎo)系統(tǒng)、家用電器、用于各種裝置的保護(hù)系統(tǒng)、以及各種工業(yè)、科學(xué)、和工程系統(tǒng)。這種MEMS傳感器感測諸如加速度、壓力、溫度等的物理狀態(tài)，并且提供對應(yīng)于感測的物理狀態(tài)的電信號。許多高性能MEMS傳感器在真空或者氣體環(huán)境(gaseousenvironment)中封裝作為封閉式或者密封式。根據(jù)各種MEMS傳感器技術(shù)，可以通過切塊處理來處理感測基板晶片，并且隨后MEMS傳感器基板可以以封裝級被封裝并密封為封閉式。封裝并密封MEMS傳感器的方法可包括使用各種中間粘結(jié)劑的硅與玻璃陽極粘結(jié)、以及包括晶片與晶片粘結(jié)的封裝級密封(PLS)處理。然而，封裝級密封處理會引起諸如感測晶片與基板組件在粘結(jié)過程期間的靜態(tài)摩擦(staticfriction)或者M(jìn)EMS傳感器的低產(chǎn)的問題。為了解決這些問題并減少與PLS相關(guān)聯(lián)的不希望的特性，期望簡單的且快速的晶片級封裝(WLP)技術(shù)。在本背景部分公開的以上信息僅是為了增強(qiáng)理解本公開內(nèi)容的背景，并且因此可能包含未形成早已已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本公開內(nèi)容致力于提供如下的MEMS傳感器的制造方法：可以將由多晶硅制成的上部電極應(yīng)用至MEMS傳感器并且可以通過包括陽極粘結(jié)和共熔粘結(jié)(eutectic-bonding)的雙粘結(jié)處理來粘結(jié)三張晶片，從而可以防止在粘結(jié)處理期間發(fā)生擴(kuò)散(diffusion)現(xiàn)象和回流(reflow)現(xiàn)象。本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施方式提供一種MEMS傳感器的制造方法，包括：形成第一基板，其中，第一基板包括設(shè)置在其一個表面處的下部電極；形成第二基板，其中，第二基板包括設(shè)置在其一個表面處的第一凹凸部分；第一粘結(jié)步驟，將第一基板的一個表面和第二基板的一個表面粘結(jié)以彼此面對；形成第三基板，其中，第三基板包括設(shè)置在其一個表面處的上部電極；第二粘結(jié)步驟，將第二基板的另一表面和第三基板的一個表面粘結(jié)以彼此面對；以及在第三基板的另一表面上形成電極線以連接至下部電極和上部電極。上部電極可以由多晶硅制成并且可以通過離子注入形成。第一粘結(jié)步驟可包括陽極粘結(jié)，并且第二粘結(jié)步驟可包括共熔粘結(jié)。形成第一基板的步驟可包括：準(zhǔn)備第一基板；在第一基板的一個表面上形成光致抗蝕劑(photoresist)，并隨后圖案化光致抗蝕劑；在第一基板和光致抗蝕劑的上部分上形成下部電極層；并且通過去除圖案化的光致抗蝕劑形成下部電極。第一基板可以是玻璃基板。形成第二基板的步驟可包括：準(zhǔn)備第二基板；在第二基板的一個表面上形成光致抗蝕劑，并隨后圖案化光致抗蝕劑；通過使用圖案化的光致抗蝕劑作為掩模形成多個凹部和多個突出部；并且通過梯級刻蝕(step-etching)多個突出部中至少一個形成低突出部。低突出部可以粘結(jié)至第一基板的下部電極的一側(cè)。MEMS傳感器的制造方法可以進(jìn)一步包括：在第一粘結(jié)步驟之后，在第二基板的另一表面上形成光致抗蝕劑，并隨后圖案化光致抗蝕劑；通過使用圖案化的光致抗蝕劑作為掩模形成包括多個凹部和多個突出部的第二凹凸部分；并且在第二基板的另一表面的中心處形成感測部分。形成感測部分的步驟可包括：在第二基板的另一表面上形成金屬層和光致抗蝕劑，并隨后圖案化金屬層和光致抗蝕劑；并且在使用圖案化的金屬層和圖案化的光致抗蝕劑作為掩模的同時通過刻蝕第二基板形成感測部分。金屬層可以由鋁(Al)、銅(Cu)、及其合金中至少一種制成。形成第三基板的步驟可包括：準(zhǔn)備第三基板；在第三基板的一個表面上形成光致抗蝕劑，并隨后圖案化光致抗蝕劑；通過使用圖案化的光致抗蝕劑作為掩模形成連接孔；分別在第三基板的一個表面和另一表面上形成絕緣層；形成連接孔內(nèi)部的連接電極；在第三基板的一個表面上形成上部電極以接觸連接電極；并且通過使用金屬材料在上部電極上形成粘結(jié)層。連接電極可以由銅(Cu)及其合金中至少一種制成。在第二粘結(jié)步驟中，第三基板可以通過第三基板的粘結(jié)層粘結(jié)至第二基板的另一表面。形成電極線的步驟可包括：通過使用金屬材料在第三基板的另一表面上形成電極線層；在電極線層上形成光致抗蝕劑，并隨后圖案化光致抗蝕劑；并且在使用圖案化的光致抗蝕劑作為掩模的同時通過刻蝕電極線層形成電極線以接觸第三基板中形成的連接電極。根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施方式，通過將由多晶硅制成的上部電極應(yīng)用至MEMS傳感器，并且通過陽極粘結(jié)來粘結(jié)形成為玻璃基板的第一基板和形成為硅基板的第二基板，并隨后通過共熔粘結(jié)來粘結(jié)第二基板和形成為硅基板的第三基板，可以防止在粘結(jié)處理期間發(fā)生的擴(kuò)散現(xiàn)象和回流現(xiàn)象。此外，從本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施方式可以獲得或者期望的效果在下面詳細(xì)描述中直接地或者提示性地進(jìn)行描述。即，將在下面詳細(xì)描述中描述從本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施方式期望的各種效果。附圖說明圖1至圖7示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施方式的MEMS傳感器的制造方法的順序處理圖。具體實(shí)施方式在下文中，將參照附圖描述本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施方式。然而，為了有效地解釋本公開內(nèi)容的特征，下文描述的示圖和以下詳細(xì)的描述涉及多個示例性實(shí)施方式中的一個示例性實(shí)施方式。因此，本公開內(nèi)容不應(yīng)被理解為限于這些示圖和以下描述。圖1至圖7示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施方式的MEMS傳感器的制造方法的順序處理圖。參考圖1，可以執(zhí)行形成包括設(shè)置在其一個表面處的下部電極的第一基板10的步驟。換言之，第一基板形成步驟可以準(zhǔn)備第一基板10。第一基板10可以是由玻璃材料制成的玻璃基板。隨后，可以在第一基板10的一個表面上形成光致抗蝕劑(PR)，然后光致抗蝕劑(PR)可被圖案化。光致抗蝕劑(PR)可以是當(dāng)光照射到其或者照射在PR上化學(xué)地改變的材料，并且當(dāng)PR材料涂敷在基板10的上部分上并隨后通過曝光裝置而被顯影(develop)時，可以保持光照射在其一部分上的PR材料?？梢酝ㄟ^上述顯影去除形成在光致抗蝕劑(PR)的上部分上的材料，或者可以保護(hù)形成在光致抗蝕劑(PR)的下部分上的材料并且可以通過使用光致抗蝕劑(PR)作為掩模刻蝕其余部分。隨后，可以在第一基板10和光致抗蝕劑(PR)上形成下部電極層11。然后，可以去除圖案化的光致抗蝕劑(PR)以形成下部電極13。在該情況下，可以隨之一起去除設(shè)置在圖案化的光致抗蝕劑(PR)上的一些下部電極層11，并且因此可以僅保持下部電極13。參考圖2，可以執(zhí)行形成包括設(shè)置在其一個表面處的第一凹凸部分21的第二基板20的步驟。換言之，第二基板形成步驟可以準(zhǔn)備第二基板20。第二基板20可以是由硅材料制成的硅基板。隨后，可以在第二基板20的一個表面上形成光致抗蝕劑(PR)，并且隨后光致抗蝕劑(PR)可被圖案化?？梢酝ㄟ^使用圖案化的光致抗蝕劑(PR)作為掩模形成第一凹凸部分21。第一凹凸部分21可包括多個凹部21a和多個突出部21b。通過梯級刻蝕本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種MEMS傳感器的制造方法，包括如下步驟：形成第一基板，其中，所述第一基板包括設(shè)置在所述第一基板的一個表面處的下部電極；形成第二基板，其中，所述第二基板包括設(shè)置在所述第二基板的一個表面處的第一凹凸部分；第一粘結(jié)步驟，將所述第一基板的一個表面和所述第二基板的一個表面粘結(jié)以面對彼此；形成第三基板，其中，所述第三基板包括設(shè)置在所述第三基板的一個表面處的上部電極；第二粘結(jié)步驟，將所述第二基板的另一表面和所述第三基板的一個表面粘結(jié)以面對彼此；以及在所述第三基板的另一表面上形成電極線以連接至所述下部電極和所述上部電極。

【技術(shù)特征摘要】
2015.12.11 KR 10-2015-01774711.一種MEMS傳感器的制造方法，包括如下步驟：形成第一基板，其中，所述第一基板包括設(shè)置在所述第一基板的一個表面處的下部電極；形成第二基板，其中，所述第二基板包括設(shè)置在所述第二基板的一個表面處的第一凹凸部分；第一粘結(jié)步驟，將所述第一基板的一個表面和所述第二基板的一個表面粘結(jié)以面對彼此；形成第三基板，其中，所述第三基板包括設(shè)置在所述第三基板的一個表面處的上部電極；第二粘結(jié)步驟，將所述第二基板的另一表面和所述第三基板的一個表面粘結(jié)以面對彼此；以及在所述第三基板的另一表面上形成電極線以連接至所述下部電極和所述上部電極。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS傳感器的制造方法，其中，所述上部電極由多晶硅制成并且通過離子注入形成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS傳感器的制造方法，其中，所述第一粘結(jié)步驟包括陽極粘結(jié)并且所述第二粘結(jié)步驟包括共熔粘結(jié)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS傳感器的制造方法，其中，形成所述第一基板的步驟包括：準(zhǔn)備所述第一基板；在所述第一基板的一個表面上形成光致抗蝕劑，并隨后圖案化所述光致抗蝕劑；在所述第一基板上以及所述光致抗蝕劑的上部分上形成下部電極層；并且通過去除圖案化的所述光致抗蝕劑形成所述下部電極。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS傳感器的制造方法，其中，所述第一基板是玻璃基板。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS傳感器的制造方法，其中，形成所述第二基板的步驟包括：準(zhǔn)備所述第二基板；在所述第二基板的一個表面上形成光致抗蝕劑，并隨后圖案化所述光致抗蝕劑；通過使用圖案化的所述光致抗蝕劑作為掩模形成多個凹部和多個突出部；并且通過梯級刻蝕所述多個突出部中的至少一個形成低突出部。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的MEMS傳感器的制造方法，其中，所述低突出部粘結(jié)至所述第一基板的所述下部電極的一側(cè)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS傳...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：俞一善，
申請(專利權(quán))人：現(xiàn)代自動車株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：韓國,KR