The invention discloses a method for manufacturing a silicon seal cavity, including the production method: S1, thermal oxidation on the first silicon wafer; S2, etching second silicon wafers to form the cavity; S3, ion implantation into the first silicon oxide layer, the ion implantation layer is formed in the range of S4, the ions; into the cavity surface and the second surface of the silicon wafer first relative, bonded processing; S5, for the first time, heat treatment, increase the bonding strength; S6, second times of heat treatment, the second wafer to form a seal cavity; S7, third times of heat treatment, further increase the the bonding strength, and the surface of the top silicon wafer second planarization; S8, with the top silicon epitaxial seed layer, epitaxial growth layer.
【技术实现步骤摘要】
硅片密封腔体的制作方法
本专利技术涉及微电子
,特别涉及一种硅片密封腔体的制作方法。
技术介绍
硅片直接键合技术是把两抛光片经表面清洗处理,在室温下直接贴合,然后经高温热处理即可键合在一起的一种键合技术。直接键合技术是一种典型的MEMS(MicroElectroMechanicalSystems,微型电子机械系统)键合技术,直接键合技术无需任何粘合剂和外加电场,只需将两片表面光洁平整的晶片经过一定处理后在一定温度和压力下接触即可实现,它的原理、方法和实验设备都较简单,且由于是同种材料的键合,键合后不存在残余应力,同时这种键合密封性极好。在MEMS器件中有相当一部份需要用到密封腔体结构。目前,形成这种密封腔体的方法主要为硅片键合+CMP(ChemicalMechanicalpolishing,化学机械抛光)。硅片键合+CMP方式,这种方法是先通过熔融胶合技术,将一片正常硅片与另一片表面带有空腔的硅片键合,正常硅片处于空腔硅片的上方,通过高温退火增加其键合强度,然后再通过CMP技术将处于上方的硅片进行减薄,以达到器件要求的空腔上方硅层的厚度。由于上方硅片的厚度均匀性直接受到CMP磨抛精度的影响,例如,同样方法磨抛至50+/-0.5um与磨抛至5um+/-0.5um,前者公差是+/-1%,后者公差是+/-10%,这使得此方法在制作空腔上方硅层厚度小于10um时,无法有效控制器件层的均匀性及误差。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中CMP磨抛方式无法控制密封腔体结构的MEMS器件的空腔上方小于10um的硅层均匀性的缺陷,提供一种硅片密封 ...
【技术保护点】
一种硅片密封腔体的制作方法,其特征在于,所述制作方法包括:S1、对第一硅片进行热氧化;S2、刻蚀第二硅片形成空腔;S3、将离子注入到所述第一硅片的氧化层,在离子的射程处形成离子注入层;S4、将所述第一硅片的注入面与所述第二硅片的腔体面相对,进行键合处理;S5、进行第一次热处理,增加键合强度;S6、进行第二次热处理,使所述第二硅片形成密封空腔;S7、进行第三次热处理,进一步增加所述键合强度,并使所述第二硅片的顶层硅的表面平坦化;S8、以所述顶层硅为外延种子层,生长外延层。
【技术特征摘要】
1.一种硅片密封腔体的制作方法,其特征在于,所述制作方法包括:S1、对第一硅片进行热氧化;S2、刻蚀第二硅片形成空腔;S3、将离子注入到所述第一硅片的氧化层,在离子的射程处形成离子注入层;S4、将所述第一硅片的注入面与所述第二硅片的腔体面相对,进行键合处理;S5、进行第一次热处理,增加键合强度;S6、进行第二次热处理,使所述第二硅片形成密封空腔;S7、进行第三次热处理,进一步增加所述键合强度,并使所述第二硅片的顶层硅的表面平坦化;S8、以所述顶层硅为外延种子层,生长外延层。2.如权利要求1所述的硅片密封腔体的制作方法,其特征在于,在步骤S1前还包括:清洗第一硅片和第二硅片的表面杂质。3.如权利要求1所述的硅片密封腔体的制作方法,其特征在于,步骤S4中进行硅-氧键合处理;或,在步骤S3后,进行除氧处理,步骤S4中进行硅-硅键合处理。4.如权利要求1所述的硅片密封腔体的制作方法,其特征在于,步骤S1的所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:薛维佳,陈倩,孔祥明,
申请(专利权)人:上海先进半导体制造股份有限公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
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