微机电系统传感器的制造方法技术方案

本发明专利技术涉及微机电系统传感器的制造方法。一种MEMS传感器的制造方法包括：形成第一基板，其中，第一基板包括设置在其一个表面处的下部电极；形成第二基板，其中，第二基板包括设置在其一个表面处的第一凹凸部分；第一粘结步骤，将第一基板的一个表面与第二基板的一个表面粘结以面对彼此；形成第三基板，其中，第三基板包括设置在其一个表面处的上部电极；第二粘结步骤，将第二基板的另一表面与第三基板的一个表面粘结以面对彼此；以及第三基板的另一表面上形成电极线以连接至下部电极和上部电极。

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.

【技术实现步骤摘要】
微机电系统传感器的制造方法相关申请的引证本申请要求于2015年12月11日提交至韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2015-0177471号优先权权益，其全部内容通过引证方式结合于此。
本公开内容涉及微机电系统(MEMS)传感器的制造方法。更具体地，本公开内容涉及可以将由多晶硅制成的上部电极应用至MEMS传感器使得在MEMS传感器封装时可以防止发生扩散现象和回流现象的MEMS传感器的制造方法。
技术介绍
微机电系统(MEMS)传感器广泛应用于车辆、惯性制导系统、家用电器、用于各种装置的保护系统、以及各种工业、科学、和工程系统。这种MEMS传感器感测诸如加速度、压力、温度等的物理状态，并且提供对应于感测的物理状态的电信号。许多高性能MEMS传感器在真空或者气体环境(gaseousenvironment)中封装作为封闭式或者密封式。根据各种MEMS传感器技术，可以通过切块处理来处理感测基板晶片，并且随后MEMS传感器基板可以以封装级被封装并密封为封闭式。封装并密封MEMS传感器的方法可包括使用各种中间粘结剂的硅与玻璃阳极粘结、以及包括晶片与晶片粘结的封装级密封(PLS)处理。然而，封装级密封处理会引起诸如感测晶片与基板组件在粘结过程期间的静态摩擦(staticfriction)或者MEMS传感器的低产的问题。为了解决这些问题并减少与PLS相关联的不希望的特性，期望简单的且快速的晶片级封装(WLP)技术。在本背景部分公开的以上信息仅是为了增强理解本公开内容的背景，并且因此可能包含未形成早已已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本公开内容致力于提供如下的MEMS传感器的制造方法：可以将由多晶硅制成的上部电极应用至MEMS传感器并且可以通过包括阳极粘结和共熔粘结(eutectic-bonding)的双粘结处理来粘结三张晶片，从而可以防止在粘结处理期间发生扩散(diffusion)现象和回流(reflow)现象。本公开内容的示例性实施方式提供一种MEMS传感器的制造方法，包括：形成第一基板，其中，第一基板包括设置在其一个表面处的下部电极；形成第二基板，其中，第二基板包括设置在其一个表面处的第一凹凸部分；第一粘结步骤，将第一基板的一个表面和第二基板的一个表面粘结以彼此面对；形成第三基板，其中，第三基板包括设置在其一个表面处的上部电极；第二粘结步骤，将第二基板的另一表面和第三基板的一个表面粘结以彼此面对；以及在第三基板的另一表面上形成电极线以连接至下部电极和上部电极。上部电极可以由多晶硅制成并且可以通过离子注入形成。第一粘结步骤可包括阳极粘结，并且第二粘结步骤可包括共熔粘结。形成第一基板的步骤可包括：准备第一基板；在第一基板的一个表面上形成光致抗蚀剂(photoresist)，并随后图案化光致抗蚀剂；在第一基板和光致抗蚀剂的上部分上形成下部电极层；并且通过去除图案化的光致抗蚀剂形成下部电极。第一基板可以是玻璃基板。形成第二基板的步骤可包括：准备第二基板；在第二基板的一个表面上形成光致抗蚀剂，并随后图案化光致抗蚀剂；通过使用图案化的光致抗蚀剂作为掩模形成多个凹部和多个突出部；并且通过梯级刻蚀(step-etching)多个突出部中至少一个形成低突出部。低突出部可以粘结至第一基板的下部电极的一侧。MEMS传感器的制造方法可以进一步包括：在第一粘结步骤之后，在第二基板的另一表面上形成光致抗蚀剂，并随后图案化光致抗蚀剂；通过使用图案化的光致抗蚀剂作为掩模形成包括多个凹部和多个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处形成感测部分。形成感测部分的步骤可包括：在第二基板的另一表面上形成金属层和光致抗蚀剂，并随后图案化金属层和光致抗蚀剂；并且在使用图案化的金属层和图案化的光致抗蚀剂作为掩模的同时通过刻蚀第二基板形成感测部分。金属层可以由铝(Al)、铜(Cu)、及其合金中至少一种制成。形成第三基板的步骤可包括：准备第三基板；在第三基板的一个表面上形成光致抗蚀剂，并随后图案化光致抗蚀剂；通过使用图案化的光致抗蚀剂作为掩模形成连接孔；分别在第三基板的一个表面和另一表面上形成绝缘层；形成连接孔内部的连接电极；在第三基板的一个表面上形成上部电极以接触连接电极；并且通过使用金属材料在上部电极上形成粘结层。连接电极可以由铜(Cu)及其合金中至少一种制成。在第二粘结步骤中，第三基板可以通过第三基板的粘结层粘结至第二基板的另一表面。形成电极线的步骤可包括：通过使用金属材料在第三基板的另一表面上形成电极线层；在电极线层上形成光致抗蚀剂，并随后图案化光致抗蚀剂；并且在使用图案化的光致抗蚀剂作为掩模的同时通过刻蚀电极线层形成电极线以接触第三基板中形成的连接电极。根据本公开内容的示例性实施方式，通过将由多晶硅制成的上部电极应用至MEMS传感器，并且通过阳极粘结来粘结形成为玻璃基板的第一基板和形成为硅基板的第二基板，并随后通过共熔粘结来粘结第二基板和形成为硅基板的第三基板，可以防止在粘结处理期间发生的扩散现象和回流现象。此外，从本公开内容的示例性实施方式可以获得或者期望的效果在下面详细描述中直接地或者提示性地进行描述。即，将在下面详细描述中描述从本公开内容的示例性实施方式期望的各种效果。附图说明图1至图7示出了根据本公开内容的示例性实施方式的MEMS传感器的制造方法的顺序处理图。具体实施方式在下文中，将参照附图描述本公开内容的示例性实施方式。然而，为了有效地解释本公开内容的特征，下文描述的示图和以下详细的描述涉及多个示例性实施方式中的一个示例性实施方式。因此，本公开内容不应被理解为限于这些示图和以下描述。图1至图7示出了根据本公开内容的示例性实施方式的MEMS传感器的制造方法的顺序处理图。参考图1，可以执行形成包括设置在其一个表面处的下部电极的第一基板10的步骤。换言之，第一基板形成步骤可以准备第一基板10。第一基板10可以是由玻璃材料制成的玻璃基板。随后，可以在第一基板10的一个表面上形成光致抗蚀剂(PR)，然后光致抗蚀剂(PR)可被图案化。光致抗蚀剂(PR)可以是当光照射到其或者照射在PR上化学地改变的材料，并且当PR材料涂敷在基板10的上部分上并随后通过曝光装置而被显影(develop)时，可以保持光照射在其一部分上的PR材料。可以通过上述显影去除形成在光致抗蚀剂(PR)的上部分上的材料，或者可以保护形成在光致抗蚀剂(PR)的下部分上的材料并且可以通过使用光致抗蚀剂(PR)作为掩模刻蚀其余部分。随后，可以在第一基板10和光致抗蚀剂(PR)上形成下部电极层11。然后，可以去除图案化的光致抗蚀剂(PR)以形成下部电极13。在该情况下，可以随之一起去除设置在图案化的光致抗蚀剂(PR)上的一些下部电极层11，并且因此可以仅保持下部电极13。参考图2，可以执行形成包括设置在其一个表面处的第一凹凸部分21的第二基板20的步骤。换言之，第二基板形成步骤可以准备第二基板20。第二基板20可以是由硅材料制成的硅基板。随后，可以在第二基板20的一个表面上形成光致抗蚀剂(PR)，并且随后光致抗蚀剂(PR)可被图案化。可以通过使用图案化的光致抗蚀剂(PR)作为掩模形成第一凹凸部分21。第一凹凸部分21可包括多个凹部21a和多个突出部21b。通过梯级刻蚀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种MEMS传感器的制造方法，包括如下步骤：形成第一基板，其中，所述第一基板包括设置在所述第一基板的一个表面处的下部电极；形成第二基板，其中，所述第二基板包括设置在所述第二基板的一个表面处的第一凹凸部分；第一粘结步骤，将所述第一基板的一个表面和所述第二基板的一个表面粘结以面对彼此；形成第三基板，其中，所述第三基板包括设置在所述第三基板的一个表面处的上部电极；第二粘结步骤，将所述第二基板的另一表面和所述第三基板的一个表面粘结以面对彼此；以及在所述第三基板的另一表面上形成电极线以连接至所述下部电极和所述上部电极。

【技术特征摘要】
2015.12.11 KR 10-2015-01774711.一种MEMS传感器的制造方法，包括如下步骤：形成第一基板，其中，所述第一基板包括设置在所述第一基板的一个表面处的下部电极；形成第二基板，其中，所述第二基板包括设置在所述第二基板的一个表面处的第一凹凸部分；第一粘结步骤，将所述第一基板的一个表面和所述第二基板的一个表面粘结以面对彼此；形成第三基板，其中，所述第三基板包括设置在所述第三基板的一个表面处的上部电极；第二粘结步骤，将所述第二基板的另一表面和所述第三基板的一个表面粘结以面对彼此；以及在所述第三基板的另一表面上形成电极线以连接至所述下部电极和所述上部电极。2.根据权利要求1所述的MEMS传感器的制造方法，其中，所述上部电极由多晶硅制成并且通过离子注入形成。3.根据权利要求1所述的MEMS传感器的制造方法，其中，所述第一粘结步骤包括阳极粘结并且所述第二粘结步骤包括共熔粘结。4.根据权利要求1所述的MEMS传感器的制造方法，其中，形成所述第一基板的步骤包括：准备所述第一基板；在所述第一基板的一个表面上形成光致抗蚀剂，并随后图案化所述光致抗蚀剂；在所述第一基板上以及所述光致抗蚀剂的上部分上形成下部电极层；并且通过去除图案化的所述光致抗蚀剂形成所述下部电极。5.根据权利要求1所述的MEMS传感器的制造方法，其中，所述第一基板是玻璃基板。6.根据权利要求1所述的MEMS传感器的制造方法，其中，形成所述第二基板的步骤包括：准备所述第二基板；在所述第二基板的一个表面上形成光致抗蚀剂，并随后图案化所述光致抗蚀剂；通过使用图案化的所述光致抗蚀剂作为掩模形成多个凹部和多个突出部；并且通过梯级刻蚀所述多个突出部中的至少一个形成低突出部。7.根据权利要求6所述的MEMS传感器的制造方法，其中，所述低突出部粘结至所述第一基板的所述下部电极的一侧。8.根据权利要求1所述的MEMS传...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞一善，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR