用于MEMS装置的阳极接合制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种装置，包括彼此固定的包括硅区域的晶片和包括玻璃区域的晶片，由此形成在晶片之间的该固定区定义了多层结构，该多层结构包括保护硅不受由于表面侵蚀引起的物理变化的第一层，该层覆盖硅区域，和保护玻璃不受由于表面侵蚀引起的物理变化的第二层，该层覆盖玻璃区域；所述多层结构还包括能够在两个保护层之间实现阳极接合的至少一个附加层；所述装置包含由所述保护层保护的并且能够暂时容纳溶液的至少一个流体通道。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于MEMS装置的阳极接合
本专利技术涉及通常被称为微机电系统(MEMS)型装置的机电微系统领域。更具体地，涉及一个表面由硅制成的晶片和一个表面由玻璃制成的晶片之间的阳极接合。这两个元件构成大多数MEMS型装置的基本组件，为了用至少一个具有微米级尺寸的结构执行作为传感器和/或传动器的功能，微系统包括一个或多个能够使用电作为能源(如果需要)的机械元件，该系统的功能部分地由所述结构的形状确定。本文中使用的缩写ALD 原子层沉积CVD 化学气相沉积LPCVD 低压化学气相沉积MEMS 微机电系统MIP 微型可植入泵PECVD 等离子体增强化学气相沉积PVD 物理气相沉积a-Si 非晶硅
技术介绍
[0011 ] 微流体系统，如泵或流量调节器，必须受到保护以免受化学侵蚀，特别是如果打算将它植入到患者体内多年时，如用于释放活性成分的系统。通常，对这种对化学侵蚀敏感的元件，如硅或玻璃晶片，用保护层覆盖。将这些元件组装在一起并不总是一件简单的事情。这样的装配工艺是涉及到可植入的微流体系统[RH]的专利申请的目标。多年以来，几个研究小组一直研究(成功地)[R1，R4]将涂有氮化硅的硅表面和玻璃表面接合的可能性(一般是Pyrex7740)。此外，其他研究小组已经表明，通过使用中间层进行阳极接合有可能接合两个同种晶片(由硅[R6, R7]或玻璃[R2，R5]制成的)。但正如在Knowles的文章[R3]中所指出的，这些研究的目的是为了使先天(a priori)不可能或难以接合的两个基板之间的接合成为可能，而无需借助一个或多个中间层。另一种方法使用直接接合技术(不借助电压，但使用压力和表面处理)使涂有氮化硅的硅晶片与玻璃晶片接合[R8]。
技术实现思路
本专利技术由包括晶片的MEMS型装置组成，如在权利要求中所定义的那样。所述保护层优选用于保护所述晶片免受表面上的侵蚀，例如可以是化学的、电化学的、物理的和/或本质上机械的。尤其是，这种侵蚀会与接触溶液的PH值或由溶液造成的晶片的溶解效应有关。与现有技术[R11]的教导不同，现有技术[R11]简单地提出了以具有提供了比玻璃或硅更好的PH值保护的层的毛细管网的形式的用于可植入泵的流体阻力的设计，我们的专利技术所解决的问题涉及通过一个表面由硅制成的晶片与一个表面由玻璃——最常见由氧化娃(SiO2娃石,沙子的主要成分)以及助溶剂(fondants)制成的硬质材料或合金-制成的晶片的常规阳极接合对MEMS进行封装，同时保护彼此免受表面化学侵蚀。在这种情况下，硼硅酸盐，比如Pyrex7740，或如表1(见下文)中描述的那些等效材料，将被优先使用，因为一个可能的目的是获得这种材料透明的好处。表1用于阳极接合的市售的玻璃和玻璃-陶瓷的实例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括彼此固定的一个具有硅表面的晶片和一个具有玻璃表面的晶片，形成在所述晶片之间的固定区定义了多层结构，所述多层结构包括第一层，防止由覆盖硅表面的表面的侵蚀造成的材料的物理改变，和第二层，防止由覆盖玻璃表面的表面的侵蚀造成的材料的物理改变；所述多层结构还包括至少一个附加层，所述至少一个附加层实现在两个保护层之间形成的阳极接合；所述装置具有至少一个被所述保护层保护的流体通路，适于暂时容纳溶液；所述附加接合层具有足够薄的厚度，以在所述附加接合层上发生侵蚀时在该接合上形成毛细管截止阀。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.08 EP 11169070.71.一种装置，包括彼此固定的一个具有硅表面的晶片和一个具有玻璃表面的晶片，形成在所述晶片之间的固定区定义了多层结构，所述多层结构包括第一层，防止由覆盖硅表面的表面的侵蚀造成的材料的物理改变，和第二层，防止由覆盖玻璃表面的表面的侵蚀造成的材料的物理改变；所述多层结构还包括至少一个附加层，所述至少一个附加层实现在两个保护层之间形成的阳极接合；所述装置具有至少一个被所述保护层保护的流体通路，适于暂时容纳溶液；所述附加接合层具有足够薄的厚度，以在所述附加接合层上发生侵蚀时在该接合上形成毛细管截止阀。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述附加接合层的厚度小于500nm。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述附加接合层的厚度小于200nm。4.根据权利要求3所述的装置，其中所述附加接合层的厚度优选在50和IOOnm之间。5.根据权利要求1所述的装置，其中至少一个所述保护层是保形沉积的。6.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个附加接合层是保形沉积的。7.根据权利要求1所述的装置，其中所述侵蚀能够是化学的、电化学的、物理的和/或机械的。8.根据权利要求1所述的装置，为MEMS类型的，其中晶片是可加工的。9.根据前述权利要求所述的装置，其中构成覆盖玻璃和硅表面的保护层的材料是耐受酸性和/或碱性pH值的。10.根据前述权利要求所述的装置，其中所述构成保护层的材料能够例如包括二氧化钛、氮化钛或氮化硅。11.根据前述权利要求所述的装置，其中所述接合层仅存在于覆盖玻璃晶片的保护层上。12.根据前述权利要求所述的装置，其中所述接合层是不耐受碱性pH值的。13.根据前述权利要求所述的装置，其中所述接合层由阳极接合期间在接合中经受化学转变的材料组成，该化学转变导致其耐受碱性溶液。14.根据前述权利要求所述的装置，其中所述接合层由二氧化硅组成。15.根据权利要求1至10和14所述的装置，其中所述接合层仅存在于覆盖硅晶片的保护层上。16.根据权利要求1至10和14至15所述的装置，其中所述接合层也是保护层。17.根据权利要求1至10和15至16所述的装置，其中所述接合层由硅的氮化硅组成。18.根据前述权利要求所述的装置，其中具有玻璃表面的晶片由硼硅酸盐如Pyrex制成，或由硅制成。19. 根据前述权利要求所述的装置，其中具有硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗索瓦·比安基，
申请(专利权)人：生物技术公司，
类型：
国别省市：