The invention discloses a fabrication method of multilayer structure silicon for MEMS device. The multilayer structure silicon chip is three layers of back damage layer, low resistance weight admixture layer and high resistance support layer. The production method is: first, the back damage layer of low resistivity silicon chemically corroded slice is treated as back damage layer; two, low resistivity is silicified. The corrosion sheet is polished on the front, and three, the chemical etching film with low resistance to silicon after polishing is directly bonded with another high resistance silicon polishing tablet, and then four, after bonding, heat treatment. Due to the damage treatment on the back, the local range lattice of the silicon wafer becomes incomplete. The stress field and stress concentration point, as well as the dislocation induced by the chip in the heat treatment after the back damage can absorb and deposit the harmful impurities in the device area, thus forming a certain range of clean areas in the device layer, which can be reduced to a certain extent by the device. The number of bonding interface defects caused by harmful impurities.
【技术实现步骤摘要】
一种MEMS器件用多层结构硅片的制作方法
本专利技术涉及半导体材料加工技术,特别是涉及一种MEMS器件用多层结构硅片的制作方法。
技术介绍
多层结构硅片是MEMS器件制作过程中一种常见的结构,一般包括两层:低阻重掺浓硼层和高阻层,低阻重掺浓硼层作为器件层,利用体硅工艺制作MEMS结构,高阻层作为支撑层,在器件结构完成后,利用自腐蚀停止技术去除高阻层,释放出器件结构。低阻层使用的材料为重掺硅单晶片,以重掺硼为例,一般要求掺硼浓度大于5×1019/cm3。目前,制备该双层结构类材料的方法有:浓硼扩散法,外延生长法以及硅-硅直接键合法。浓硼扩散法制作的硅片,在硅片厚度方向硼分布不均匀,导致硅片应力大、不均匀,器件经长期贮存后,使用精度以及长期稳定性差。外延生长法有两种,第一种是在高阻双抛硅片上生长一层低阻外延层,由于掺杂剂量大,缺陷多,外延层的晶体学、电学参数难以保证,工艺难稳定。第二种在低阻硅单晶衬底上生长一层高阻外延层,由于外延层厚度要求的限制,难以控制厚高阻层外延生长的应力和保持晶片的几何精度。因此,外延生长法和扩散法并不适用,可用重掺硅片与高阻硅片直接键合的方法,但使用直接键合的方法存在一定的缺陷,键合后晶片会经历一定时间的高温热过程,重掺硅片由于本身掺杂剂量较大,杂质较多,经过热处理后,这些杂质极易成为缺陷的成核中心,造成缺陷聚集,因而在键合过程中容易在键合界面造成大量缺陷,该缺陷会影响后期器件制作的成品率,这是硅片直接键合后经常出现的问题。因此,在采用键合的方法制备该结构产品的过程中,需要改进工艺,解决键合界面缺陷的控制问题。
技术实现思路
本专利技术针 ...
【技术保护点】
一种MEMS器件用多层结构硅片的制作方法,其特征在于,所述多层结构硅片为背损伤层(1)、低阻重掺器件层(2)、高阻支撑层(3)三层结构,其制作方法为:一、将低阻重掺硅化学腐蚀片背面进行损伤处理,制作背损伤层;二、将低阻重掺硅化学腐蚀片正面进行抛光;三、再将抛光后的低阻重掺硅化学腐蚀片正面与另一高阻硅抛光片直接键合;四、键合后进行热处理。
【技术特征摘要】
1.一种MEMS器件用多层结构硅片的制作方法,其特征在于,所述多层结构硅片为背损伤层(1)、低阻重掺器件层(2)、高阻支撑层(3)三层结构,其制作方法为:一、将低阻重掺硅化学腐蚀片背面进行损伤处理,制作背损伤层;二、将低阻重掺硅化学腐蚀片正面进行抛光;三、再将抛光后的低阻重掺硅化学腐蚀片正面与另一高阻硅抛光片直接键合;四、键合后进行热处理。2.根据权利要求1所述的一种MEMS器件用三层结构硅片的制作方法,其特征在于,步骤一制作背损伤层工艺中,使用Al2O3粉配制砂液,在砂液槽中按一定的质量比例加入水和Al2O3粉,搅拌混合成砂液,砂液比重...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈晨,杨洪星,韩焕鹏,何远东,杨静,王雄龙,范红娜,李明佳,庞炳远,
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第四十六研究所,
类型:发明
国别省市:天津,12
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