一种高温绝缘真空腔体及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种高温绝缘真空腔体及其制备方法，包括第一晶片、腔体、第二晶片、绝缘层和高温金属吸气剂薄膜。本发明专利技术采用绝缘好、耐温高且与晶片热膨胀系数一致的绝缘层作为键合中间层，提高了键合片的高温绝缘性能，避免了绝缘层与晶片材质在高温下由于热膨失配引起键合失效的问题；高温金属吸气剂薄膜附着在腔体内的绝缘层上，不影响两片晶片的键合、绝缘性能，解决了常规块状吸气剂占空间且易产生微小颗粒污染的问题；高温退火工艺一方面增强晶片键合强度，另一方面激活吸气剂，吸收腔体内的残气并维持真空度，使得键合腔体的真空度得到进一步提升。本发明专利技术腔体高温绝缘性好且真空度高，满足量程低于100kPa的电容式高温压力传感器的制备需求。传感器的制备需求。传感器的制备需求。

【技术实现步骤摘要】
一种高温绝缘真空腔体及其制备方法


[0001]本专利技术涉及微机械电子
，具体涉及一种高温绝缘真空腔体及其制备方法。

技术介绍

[0002]电容式高温压力传感器被广泛应用于恶劣环境下的压力测量，需将两片高温材质的晶片(其中一片晶片上刻蚀有凹槽)通过键合形成绝缘的电容腔体，由于传感器测点温度高，对电容腔体的真空度提出了要求，真空度直接关系到高温环境下压力传感器的测量精度。普通的半导体键合工艺难以实现高真空绝缘腔体的制备。
[0003]CN 103991840 B专利技术专利提出了一种用于超高温环境下的SiC绝压腔制备方法，采用HF酸去除SiC表面本征氧化层，通过热压退火制备出高温环境下的SiC绝压腔，提高了SiC绝压腔的真空度(腔内残气低于1kPa)和耐温性能(高于1200℃)。但采用该方法无法实现SiC与SiC之间的绝缘。
[0004]CN 102502482 B专利技术专利提出了一种有腔体的SiC
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SiC真空键合方法，提出在SiC片上沉积磷硅玻璃PSG，对PSG进行抛光降低粗糙度，活化后进行预键合及高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温绝缘真空腔体，其特征在于：包括第一晶片(1)，刻蚀在所述第一晶片(1)上面中部的腔体(2)，设置在所述第一晶片(1)上部的第二晶片(3)，键合在所述第一晶片(1)、所述第二晶片(3)之间的绝缘层(4)和设置在所述腔体(2)底面的高温金属吸气剂薄膜(5)，所述绝缘层(4)用于作为所述第一晶片(1)和所述第二晶片(3)键合的中间层，所述高温金属吸气剂薄膜(5)用于在高温退火时被激活后吸收所述腔体(2)内部的残气。2.根据权利要求1所述的一种高温绝缘真空腔体，其特征在于：所述腔体(2)的底面和侧面也设置所述绝缘层(4)，所述高温金属吸气剂薄膜(5)位于设置在位于所述腔体(2)底面的绝缘层(4)上部，所述绝缘层(4)的热膨胀系数与所述第一晶片(1)和所述第二晶片(3)匹配，所述腔体(2)为绝缘真空腔体。3.根据权利要求1所述的一种高温绝缘真空腔体，其特征在于：所述第一晶片(1)和所述第二晶片(3)的材质均为SiC；所述绝缘层(4)的材质为氮化铝，所述绝缘层(4)的厚度小于所述第一晶片(1)和所述第二晶片(3)的厚度。4.根据权利要求1所述的一种高温绝缘真空腔体，其特征在于：所述腔体(2)的截面形状为圆形或方形，所述高温金属吸气剂薄膜(5)的形状为圆形或方形、尺寸小于所述腔体(2)的底面尺寸。5.根据权利要求1所述的一种高温绝缘真空腔体，其特征在于：所述高温金属吸气剂薄膜(5)的材质为TiTa合金，所述高温金属吸气剂薄膜(5)的制备方法为磁控溅射依次沉积Ti薄膜和Ta薄膜后进行真空退火。6.一种高温绝缘真空腔体的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、将第一晶片(1)和第二晶片(3)清洗后烘干；S2、在所述第一晶片(1)的上部刻蚀得到腔体(2)；S3、在所述第一晶片(1)的上表面进行沉积得到绝缘层(4)，所述腔体(2)的底部和侧面也沉积所述绝缘层(4)；S4、对所述绝缘层(4)和所述第二晶片(3)进行抛光后进行清洗和键合，得到高温绝缘真空腔体。7.根据权利要求6所述的一种高温绝...

【专利技术属性】
技术研发人员：许姣，杨健，陈昱璠，郝文昌，张洪涛，张晓永，刘红，尹玉刚，彭泳卿，
申请(专利权)人：航天长征火箭技术有限公司，
类型：发明
国别省市：