压力传感器以及其制造方法技术

一种以微机电系统装置所实现的压力传感器的制造方法是在半导体工艺中形成一与空腔连通的微通道、打开微通道以及在空腔的内侧表面涂布抗沾黏层后封闭微通道，使空腔维持在气密状态。因此，上述的制造方法能够大幅简化工艺，且可在气密空腔的内侧表面涂布抗沾黏层，以防止可动的微机电系统组件沾黏而失效。

【技术实现步骤摘要】
压力传感器以及其制造方法
本专利技术是有关一种压力传感器以及其制造方法，特别是一种以微机电系统装置所实现的压力传感器以及其制造方法。
技术介绍
自1970年代微机电系统(microelectricalmechanicalsystem，MEMS)装置概念成形起，微机电系统装置已从实验室的探索对象进步至成为高阶系统整合的对象，并已在大众消费性装置中有广泛的应用，展现了惊人且稳定的成长。微机电系统装置是藉由感测或控制可动的微机电系统组件的运动物理量可实现微机电系统装置的各项功能。因此，防止可动的微机电系统组件沾黏而失效一直是微机电系统装置的重要课题之一，尤其是具有气密空腔的压力传感器。
技术实现思路
本专利技术提供一种以微机电系统装置所实现的压力传感器以及其制造方法，其是于半导体工艺中，即在气密空腔的内侧表面涂布一抗沾黏层，以防止可动的微机电系统组件沾黏而失效。本专利技术一实施例的压力传感器的制造方法包含：提供一第一基板，其包含一金属层，其中金属层部分曝露于第一基板的一表面，以作为一第一电路、一第二电路以及一导电接点；提供一第二基板，其具有一第一表面以及一第二表面；将第二基板以第一表面朝向第一基板接合于第一基板的表面，以定义出一第一空腔、一第二空腔以及至少一微通道，其中第一电路设置于第一空腔，第二电路设置于第二空腔，以及微通道自第一空腔沿第一基板以及第二基板的交界面向外延伸；形成一微机电系统组件以及一参考组件于第二基板，其中微机电系统组件对应于第一电路，以及参考组件对应于第二电路；形成至少一第一贯孔以及一第二贯孔，其中第一贯孔以及第二贯孔贯穿第二基板的第一表面以及第二表面，且第一贯孔与微通道连通以及第二贯孔对应于导电接点；经由第一贯孔以及微通道导入一抗沾黏材料，以在第一空腔的内侧表面形成一抗沾黏层；以及填充一导电材料于第一贯孔以及第二贯孔，以封闭第一贯孔以及电性连接第二基板以及导电接点。本专利技术另一实施例的压力传感器包含一第一基板、一第二基板以及一抗沾黏层。第一基板包含一金属层，其中金属层部分曝露于第一基板的一表面，以作为一第一电路、一第二电路以及一导电接点。第二基板具有一第一表面、一第二表面以及至少一接触贯孔，其贯穿第二基板的第一表面以及第二表面，且以一填充物加以封闭，其中第二基板以第一表面朝向第一基板设置于第一基板的表面，并与导电接点电性连接。第二基板包含一微机电系统组件以及一参考组件。微机电系统组件与第一电路相对应，且与第一基板以及第二基板定义出一气密空腔，其中，空腔具有至少一延伸至接触贯孔的微通道。参考组件与第二电路相对应，且与第二电路维持一固定间距。抗沾黏层则设置于空腔的内侧表面。以下藉由具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本专利技术的目的、
技术实现思路
、特点及其所达成的功效。附图说明图1为一剖面示意图，显示本专利技术一实施例的压力传感器。图2为一示意图，显示本专利技术一实施例的压力传感器的空腔、微通道以及接触贯孔的配置。图3为一剖面示意图，显示本专利技术另一实施例的压力传感器。图4为一剖面示意图，显示本专利技术又一实施例的压力传感器。图5为一局部示意图，显示本专利技术一实施例的压力传感器的微通道的结构。图6为一局部示意图，显示本专利技术一实施例的压力传感器的微通道的结构。图7为一局部剖面示意图，显示本专利技术一实施例的压力传感器的微通道的结构。图8a至图8h为一剖面示意图，显示本专利技术一实施例的压力传感器的制造步骤。符号说明1压力传感器11第一基板111a第一金属层111b第二金属层112a第一介电层112b第二介电层112c第三介电层113a第一电路113b第二电路113c导电接点113d接合区域114金属层115微通道115a弯曲部115b阻体115c沟槽116止动凸块117篱柱118a第一互联机贯孔118b第二互联机贯孔12第二基板121第一表面122第二表面123a接触贯孔123b导电贯孔124微机电系统组件124a凹槽125a凹槽125参考组件126空腔127空腔128a第一贯孔128b第二贯孔13第三基板131托脚结构132凹槽区域133接垫134通道具体实施方式本专利技术的压力传感器是以微机电系统装置所实现。请参照图1以及图2，本专利技术的一实施例的压力传感器1包含一第一基板11、一第二基板12以及一抗沾黏层(为了简化图式而未图示)。第一基板11包含至少一金属层。于图1所示的实施例中，第一基板11包含金属层111a以及111b，而最上层的金属层111b部分曝露于第一基板11的表面。曝露出来的金属层111b可作为一第一电路113a、一第二电路113b以及一导电接点113c。于一实施例中，第一基板11可为一互补式金氧半导体基板。第二基板12具有一第一表面121以及一第二表面122，且第二基板12以第一表面121朝向第一基板11设置于第一基板11的表面，并与第一基板11的导电接点113c电性连接。举例而言，第二基板12具有至少一导电贯孔123b，其贯穿第二基板12的第一表面121以及第二表面122。导电贯孔123b可透过与第二基板12的第二表面122或导电贯孔123b的侧壁所形成的一欧姆接触，使导电接点113c以及第二基板12电性连接。于一实施例中，欧姆接触区域包含硅、铝铜合金、氮化钛以及钨至少其中之一。第二基板12更包含至少一接触贯孔123a，其亦贯穿第二基板12的第一表面121以及第二表面122，且以一填充物封闭接触贯孔123a。于一实施例中，接触贯孔123a中的填充物可与导电贯孔123b中的导电材料(例如钨)为相同或相异的材料。需注意者，导电贯孔123b可与接触贯孔123a整合在一起。举例而言，接触贯孔123a中的填充物为导电材料，且与接触贯孔123a接触的金属层111b亦为适当设计的导电接点，如此，接触贯孔123a即可作为一导电贯孔，并提供一电性连接第一基板11以及第二基板12的另一导电路径。或者，直接将导电贯孔123b加以省略。接续上述说明，第二基板12包含一微机电系统组件124以及一参考组件125。微机电系统组件124与第一基板11的第一电路113a相对应，且与第一基板11以及第二基板12定义出一气密空腔126。空腔126内与外部环境的压力差可造成微机电系统组件124朝向或远离第一基板11的方向形变。微机电系统组件124与第一电路113a电性耦合，即可量测微机电系统组件124的形变量。参考组件125则与第二电路113b相对应，且与第二电路113b维持一固定间距。简言之，参考组件125不因压力变化而产生形变，因此，参考组件125与第二电路113b电性耦合可产生一稳定的参考讯号。于一实施例中，可藉由增加参考组件125的厚度，以避免参考组件125因外部环境的压力变化而形变。请继续参照图1，第一基板11以及第二基板12更定义出一微通道115。微通道115自空腔126延伸至接触贯孔123a，换言之，微通道115连通空腔126以及接触贯孔123a。因此，在制造过程中，抗沾黏材料即可经由接触贯孔123a以及微通道115导入空腔126，并在空腔126的内侧表面形成抗沾黏层。于一实施例中，抗沾黏材料可为形成自组分子薄膜(selfassembledmonolayer，SAM)的材料，例如二氯二甲基硅烷(dichlordimethyls本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压力传感器的制造方法，其特征在于，包含：提供第一基板，其包含金属层，其中该金属层部分曝露于该第一基板的表面，以作为第一电路、第二电路以及导电接点；提供第二基板，其具有第一表面以及第二表面；将该第二基板以该第一表面朝向该第一基板接合于该第一基板的该表面，以定义出第一空腔、第二空腔以及至少一微通道，其中该第一电路设置于该第一空腔，该第二电路设置于该第二空腔，以及该微通道自该第一空腔沿该第一基板以及该第二基板的交界面向外延伸；形成微机电系统组件以及参考组件于该第二基板，其中该微机电系统组件对应于该第一电路，以及该参考组件对应于该第二电路；形成至少一第一贯孔以及第二贯孔，其中该第一贯孔以及该第二贯孔贯穿该第二基板的该第一表面以及该第二表面，且该第一贯孔与该微通道连通以及该第二贯孔对应于该导电接点；经由该第一贯孔以及该微通道导入抗沾黏材料，以在该第一空腔的内侧表面形成抗沾黏层；以及填充导电材料于该第一贯孔以及该第二贯孔，以封闭该第一贯孔以及电性连接该第二基板以及该导电接点。

【技术特征摘要】
1.一种压力传感器的制造方法，其特征在于，包含：提供第一基板，其包含金属层，其中该金属层部分曝露于该第一基板的表面，以作为第一电路、第二电路以及导电接点；提供第二基板，其具有第一表面以及第二表面；将该第二基板以该第一表面朝向该第一基板接合于该第一基板的该表面，以定义出第一空腔、第二空腔以及至少一微通道，其中该第一电路设置于该第一空腔，该第二电路设置于该第二空腔，以及该微通道自该第一空腔沿该第一基板以及该第二基板的交界面向外延伸；形成微机电系统组件以及参考组件于该第二基板，其中该微机电系统组件对应于该第一电路，以及该参考组件对应于该第二电路；形成至少一第一贯孔以及第二贯孔，其中该第一贯孔以及该第二贯孔贯穿该第二基板的该第一表面以及该第二表面，且该第一贯孔与该微通道连通以及该第二贯孔对应于该导电接点；经由该第一贯孔以及该微通道导入抗沾黏材料，以在该第一空腔的内侧表面形成抗沾黏层；以及填充导电材料于该第一贯孔以及该第二贯孔，以封闭该第一贯孔以及电性连接该第二基板以及该导电接点。2.如权利要求1所述的压力传感器的制造方法，其特征在于，更包含：形成至少一沟槽于该第一基板的该表面或该第二基板的该第一表面，以定义后续的该微通道。3.如权利要求1所述的压力传感器的制造方法，其特征在于，该微通道具有朝水平或垂直方向偏折的弯曲部。4.如权利要求1所述的压力传感器的制造方法，其特征在于，该微通道具有阻体，其用以缩小该微通道的内径。5.如权利要求1所述的压力传感器的制造方法，其特征在于，更包含：形成凹槽于该第二基板的该第一表面侧或该第二表面侧，以薄化该微机电系统组件。6.如权利要求1所述的压力传感器的制造方法，其特征在于，更包含：形成止动凸块于对应该微机电系统组件的该第一基板的该表面。7.如权利要求1所述的压力传感器的制造方法，其特征在于，该第二贯孔更与该微通道连通。8.如权利要求1所述的压力传感器的制造方法，其特征在于，该第二贯孔中的该导电材料与该第二基板形成欧姆接触，其中该欧姆接触区域包含硅、铝铜合金、氮化钛以及钨至少其中之一。9.如权利要求1所述的压力传感器的制造方法，其特征在于，该第一基板包含互补式金氧半导体基板。10.如权利要求1所述的压力传感器的制造方法，其特征在于，更包含：提供第三基板，其具有凹槽区域以及多个托脚结构；以及将该第三基板以该托脚结构与该第一基板的该表面连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱元晧，曾立天，
申请(专利权)人：美商明锐光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US