The invention provides methods for anodic bonding a silicon and glass insulating polycrystalline silicon layer, wherein the method comprises the following steps: (1) a layer of insulating layer deposited on the silicon substrate surface; (2) using photoresist as a mask, etching the insulating layer, a silicon substrate surface and polycrystalline silicon will area domain connectivity exposed form slotted area; (3) are arranged in the slot region of silicon substrate insulating layer depositing a layer of polysilicon, polysilicon in the slot region with silicon conduction; (4) the polysilicon and glass anodic bonding; when there is high pressure sensitive silicon glass structure the bonding surface area, the method of the invention enables the bonding current during anodic bonding process through these structures, in order to achieve the protection of the electrical properties of MEMS devices, while still ensuring glass bonding strength of polysilicon.
【技术实现步骤摘要】
一种硅基绝缘层上多晶硅介质与玻璃的阳极键合方法及其应用(一)
本专利技术属于半导体(MEMS)制造领域,涉及阳极键合方法,尤其涉及一种硅-玻璃键合面区域存在有高压敏感结构(如PN结)时,能使这些结构避开强电场破坏的阳极键合方法,以实现键合面区域带有高压敏感结构的MEMS器件在键合时的电学性能保护。(二)
技术介绍
阳极键合在MEMS
中,主要应用于玻璃与硅的表面键合,硅-玻璃阳极键合的基本原理是:将300~1500V直流电源正极接硅片,负极接玻璃片,由于玻璃在一定高温下的性能类似于电解质,而硅片在温度升高到300~400℃时,电阻率将因本征激发而降至0.1Ω·m,此时玻璃中的导电粒子(如Na+)在外电场作用下漂移到负电极的玻璃表面,而在紧邻硅片的玻璃表面留下负电荷,由于Na+的漂移使电路中产生电流流动,紧邻硅片的玻璃表面会形成一层极薄的宽度约为几微米的空间电荷区(或称耗尽层)。由于耗尽层带负电荷,硅片带正电荷,所以硅片与玻璃之间存在着较大的静电吸引力,使两者紧密接触,并在键合面发生物理化学反应,形成牢固结合的Si-O共价键,将硅与玻璃界面牢固地连接在一起。根据这一基本原理,一般的阳极键合中,键合面区域n型硅上不适合存在p掺杂的电阻条,原因在于:p掺杂的电阻条与n型硅衬底构成一个PN结,在阳极键合过程中键合电流通过硅-玻璃键合面时,高达300~1500V的键合电压容易将键合面区域的PN结反向击穿,导致其漏电,破坏了MEMS器件上的电路,影响器件的性能。因此,针对上述现有技术中存在的问题,有必要提供一种在硅-玻璃键合面区域存在有高压敏感结构(如PN结)时 ...
【技术保护点】
一种硅基上多晶硅与玻璃的阳极键合方法,其特征在于所述方法按如下步骤进行:(1)在硅基衬底上沉积一层绝缘层,所述绝缘层的材料选自SiO2、Si3N4或SiC;(2)以光刻胶作掩膜层,对绝缘层进行刻蚀,将硅衬底面与多晶硅将要连通的区域暴露出来形成开槽区;(3)在开设有开槽区的硅衬底面的绝缘层上沉积一层多晶硅,多晶硅在所述的开槽区与硅基导通;(4)所述的多晶硅与玻璃进行阳极键合。
【技术特征摘要】
1.一种硅基上多晶硅与玻璃的阳极键合方法,其特征在于所述方法按如下步骤进行:(1)在硅基衬底上沉积一层绝缘层,所述绝缘层的材料选自SiO2、Si3N4或SiC;(2)以光刻胶作掩膜层,对绝缘层进行刻蚀,将硅衬底面与多晶硅将要连通的区域暴露出来形成开槽区;(3)在开设有开槽区的硅衬底面的绝缘层上沉积一层多晶硅,多晶硅在所述的开槽区与硅基导通;(4)所述的多晶硅与玻璃进行阳极键合。2.如权利要求1所述的硅基绝缘层上多晶硅与玻璃的阳极键合方法,其特征在于步骤(1)中绝缘层的沉积采用下列方法之一:①采用PECVD等离子体增强型化学气相沉积法在硅衬底面上沉积绝缘层;②采用LPCVD低压化学气相沉积工艺沉积薄膜的方法。3.如权利要求1所述的硅基上多晶硅与玻璃的阳极键合方法,其特征在于步骤(1)中绝缘层的厚度为0.5~1μm。4.如权利要求1所述的硅基上多晶硅与玻璃的阳极键合方法,其特征在于步骤(2)中所述对绝缘层进行刻蚀采用RIE刻蚀或湿法腐蚀。5.如权利要求1所述的硅基上多晶硅与玻璃的阳极键合方法,其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员:柳俊文,何野,徐波,
申请(专利权)人:江苏英特神斯科技有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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