集成的惯性传感器芯片及其制作方法技术

本发明专利技术提供了一种集成的惯性传感器芯片及其制作方法，旨在通过在氧化硅片上形成第一空腔和第二空腔，并在氧化硅片上形成在厚度方向上贯穿其的第一通孔，并且形成的第一通孔在邻近其第一表面具有较大的第一开口，在位于其第二表面上具有相对较小的第二开口；将氧化硅片的第一表面与衬底基板的具有第一器件结构和第二器件结构的一侧表面相键合，并在氧化硅片的背离衬底基板的一侧制作覆盖氧化硅片的氧化硅层，以封闭第一通孔

【技术实现步骤摘要】
集成的惯性传感器芯片及其制作方法


[0001]本专利技术涉及微机电
，特别涉及一种集成的惯性传感器芯片及其制作方法
。

技术介绍

[0002]惯性传感器芯片的种类包含加速度计或者陀螺仪以及地磁传感器等
。
集成的惯性传感器芯片通常需要加速度计传感器和陀螺仪传感器集成在一起，然而在陀螺仪传感器中需要非常低的压力，比如
1mbar。
因为在陀螺仪传感器中需要静电力等方式驱动可运动结构的一部分振动，所以陀螺仪传感器腔内压力越低，阻尼越小，可动结构更容易振动
。
相反的是，在加速度计传感器中则不希望出现振动，因此，加速度计传感器通常需要在常压或者高压的空腔内运动，比如
960mbar。
[0003]现有技术中，在集成的惯性传感器芯片的制作工艺过程中，为了保持加速度计传感器和陀螺仪传感器的压力不同，会使用激光打孔再熔融的方式调节压力，这种方式会导致芯片局部温度过高造成芯片应力不均
。
或者，为了获得这两种传感器的对应不同压力的空腔，对这两种传感器采用两步封装的方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种集成的惯性传感器芯片的制作方法，其特征在于，所述方法包括：提供衬底基板，并在所述衬底基板的一侧制作形成第一器件结构和第二器件结构；提供具有相对的第一表面和第二表面的氧化硅片，在所述第一表面上刻蚀形成第一凹槽和第二凹槽以在所述氧化硅片上形成第一空腔和第二空腔，并在所述氧化硅片上形成在厚度方向上贯穿所述氧化硅片的第一通孔，其中，所述第一通孔位于所述第一空腔和所述第二空腔中的其中之一，所述第一通孔具有相对的第一开口和第二开口，所述第一开口邻近所述第一表面，所述第二开口位于所述第二表面上，在垂直于所述氧化硅片的厚度方向上，所述第一开口的截面宽度大于所述第二开口的截面宽度；将所述氧化硅片的所述第一表面与所述衬底基板的具有所述第一器件结构和所述第二器件结构的一侧表面相键合，以使所述第一器件结构位于所述第一空腔中
、
所述第二器件结构位于所述第二空腔中；在所述氧化硅片的所述第二表面形成覆盖所述第二表面的氧化硅层，以密封所述第一通孔
。2.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一器件结构和所述第二器件结构中的一者为陀螺仪微机械结构，另一者为加速度计微机械结构
。3.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述氧化硅片上形成在厚度方向上贯穿所述氧化硅片的第一通孔包括：在所述氧化硅片上形成具有梯形横截面的所述第一通孔，或者在所述氧化硅片上形成具有
T
字型横截面的所述第一通孔
。4.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述衬底的具有所述第一器件结构和所述第二器件结构的一侧制作电信号传输区
。5.
如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述氧化硅片上形成在厚度方向上贯穿所述氧化硅片的第二通孔，其中，所述第二通孔位于所述第一空腔和所述第二空腔之间的所述氧化硅片的空白区域且在位置上与所述电信号传输区对应；所述第二通孔具有相对的第三开口和第四开口，所述第三开口位于所述第一表面上，所述第四开口位于所述第二表面上，在垂直于所述氧化硅片的厚度方向上，所述第三开口的截面宽度大于所述第四开口的截面宽度
。6.
如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述在所述氧化硅片上形成在厚度方向上贯穿所述氧化硅片的第二通孔包括：在所述氧化硅片上形成具有梯形横截面的所述第二通孔，或者在所述氧化硅片上形成具有
T
字型横截面的所述第二通孔
。7.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述氧化硅片的所述第一表面与所述衬底基板的具有所述第一器件结构和所述第二器件结构的一侧表面相键合的方法包括：将所述氧化硅片的所述第一表面与所述衬底基板的具有所述第一器件结构和所述第二器件结构的一侧表面通过阳极键合的方式相键合
。8.
如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述氧化硅片的所述第二表面形成覆盖所述第二表面的氧化硅层，包括：
通过外延...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄瑞芬，李诺伦，胡维，
申请(专利权)人：苏州敏芯微电子技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：