一种MEMS传感器及其制备方法与流程

本发明涉及mems器件技术领域，特别是涉及一种mems传感器以及一种mems传感器的制备方法。

背景技术：

随着近年来科技不断的进步以及社会不断的发展，mems(微机电系统)得到了极大的发展，相应的作为mems传感器也得到了极大的发展，其已经广泛的应用于汽车、安防、生物医学、电力、智慧楼宇、森林防火、智能手机和物联网等领域。

在现阶段，mems传感器制作时通常采用晶圆级封装技术，晶圆级封装(waferlevelpackage，简称wlp)就是在硅片上依照类似半导体前段的工艺，通过薄膜、光刻、电镀、干湿法蚀刻等工艺来完成封装和测试，最后进行切割，制造出单个封装成品的一种先进的封装技术。与传统的金属封装或陶瓷封装相比，晶圆级封装可以大大减小封装后的器件尺寸，满足目前在移动设备中对小型化芯片的需求。同时无需使用金属或陶瓷管壳，能有效地降低器件的成本。

晶圆级封装结构主要包括两个部分，即传感器晶圆和封盖晶圆，通过键合技术将读出传感器晶圆和封盖晶圆结合在一起，形成一个闭合空间或一个可透光的气密视窗，晶圆级封装除了能够保护传感器芯片免于受到空气、灰尘和湿气等的影响，同时还可以避免传感器芯片受到机械力和辐射的影响，以及避免气密空间内灌注的保护气体外泄或真空状态的破坏。

目前现有技术的晶圆级封装结构中的吸气剂的位置在封盖晶圆的背面，即通常在mems传感器内部。一般通过刻蚀方法在封盖晶圆的背面形成一个深腔，将吸气剂设计在深腔内部，深腔在键合后形成密闭空间，在使用过程会热激活上述深腔内部吸气剂后在mems传感器内形成真空环境。

但是在现有技术中，通过热激活的方式激活吸气剂，容易对敏感的器件芯片有较大的热影响：过高的温度可能会降低器件芯片的性能，而过低的温度则吸气剂可能激活不完全，从而影响真空度。所以如何避免激活吸气剂时对传感器结构造成的影响是本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种mems传感器，可以有效避免激活吸气剂时对传感器结构造成的影响；本发明的另一目的在于提供一种mems传感器的制备方法，可以有效避免激活吸气剂时对传感器结构造成的影响。

为解决上述技术问题，本发明提供一种mems传感器，包括：

相对设置的传感器晶圆和封盖晶圆；所述封盖晶圆键合于所述传感器晶圆表面，所述传感器晶圆与所述封盖晶圆之间形成有封闭的空腔；

位于所述传感器晶圆朝向所述封盖晶圆一侧表面的传感器；所述传感器位于所述空腔内；

位于所述封盖晶圆朝向所述传感器晶圆一侧表面的吸气剂；所述吸气剂位于所述空腔内，所述封盖晶圆设置有对应所述空腔的电极通孔，所述电极通孔内设置有激活电极，所述激活电极与所述吸气剂相接触，所述封盖晶圆对应任一所述空腔设置有至少两个所述电极通孔。

可选的，所述封盖晶圆朝向所述传感器晶圆一侧表面设置有空腔挡壁，所述空腔挡壁围成所述空腔；

所述空腔挡壁与所述传感器晶圆之间设置有焊料，以通过所述焊料键合所述传感器晶圆与所述封盖晶圆。

可选的，所述传感器晶圆朝向所述封盖晶圆一侧表面设置有焊料挡壁，相邻所述焊料挡壁围成一凹槽，所述焊料位于所述凹槽内。

可选的，所述传感器晶圆为硅晶圆，所述传感器晶圆朝向所述封盖晶圆一侧表面设置有钛粘附层，所述焊料位于所述钛粘附层朝向所述封盖晶圆一侧表面。

本发明还提供了一种mems传感器的制备方法，包括：

在封盖晶圆表面刻蚀空腔；

在所述空腔底面刻蚀电极通孔；任一所述空腔底面刻蚀至少两个所述电极通孔；

在所述电极通孔内填充电极材料以形成激活电极；

在所述空腔底面沉积吸气剂；所述吸气剂与所述激活电极相接触；

将所述封盖晶圆设置有所述空腔的一侧表面与传感器晶圆中设置有传感器的一侧表面相互键合，以密封所述空腔，使所述传感器位于所述空腔内；

通过所述激活电极电激活所述吸气剂，以制成所述mems传感器。

可选的，所述在所述空腔底面刻蚀电极通孔包括：

在所述空腔底面刻蚀电极深孔；

所述在所述电极通孔内填充电极材料以形成激活电极包括：

在所述电极深孔内填充电极材料以形成激活电极；

在所述将所述封盖晶圆设置有所述空腔的一侧表面与传感器晶圆中设置有传感器的一侧表面相互键合之后，所述方法还包括：

从所述封盖晶圆背向所述传感器晶圆一侧表面减薄所述封盖晶圆，以暴露出所述激活电极。

可选的，所述在封盖晶圆表面刻蚀空腔包括：

在所述封盖晶圆表面刻蚀出空腔挡壁；所述空腔挡壁围成所述空腔；

在所述将所述封盖晶圆设置有所述空腔的一侧表面与传感器晶圆中设置有传感器的一侧表面相互键合之前，所述方法还包括：

在所述传感器晶圆设置有所述传感器的表面的预设区域设置焊料；

在所述空腔挡壁背向所述封盖晶圆一侧的端面设置焊料；

所述将所述封盖晶圆设置有所述空腔的一侧表面与传感器晶圆中设置有传感器的一侧表面相互键合包括：

将所述空腔挡壁与所述传感器晶圆表面的预设区域相互对位，并在真空环境中加热所述焊料，以通过所述焊料键合所述封盖晶圆与所述传感器晶圆。

可选的，在所述传感器晶圆设置有所述传感器的表面的预设区域设置焊料之前，所述方法还包括：

在所述传感器晶圆设置有所述传感器的表面的预设区域沉积保护层；

刻蚀所述保护层的中部区域以形成焊料挡壁，相邻所述焊料挡壁围成一凹槽；

所述在所述传感器晶圆设置有所述传感器的表面的预设区域设置焊料包括：

在所述凹槽内设置焊料；

所述将所述空腔挡壁与所述传感器晶圆表面的预设区域相互对位包括：

将所述空腔挡壁插入所述凹槽。

可选的，在所述传感器晶圆设置有所述传感器的表面的预设区域沉积保护层之前，所述方法还包括：

在所述传感器晶圆设置有所述传感器的表面的预设区域沉积钛粘附层；所述传感器晶圆为硅晶圆；

在所述传感器晶圆设置有所述传感器的表面的预设区域沉积保护层包括：

沉积覆盖所述钛粘附层的所述保护层；

所述刻蚀所述保护层的中部区域以形成焊料挡壁包括：

刻蚀所述保护层的中部区域至暴露所述钛粘附层，以形成焊料挡壁。

可选的，在所述刻蚀所述保护层的中部区域至暴露所述钛粘附层之后，所述方法还包括：

通过ar等离子体活化所述钛粘附层表面。

本发明所提供的一种mems传感器，在封盖晶圆朝向传感器晶圆一侧表面设置有吸气剂；吸气剂位于封盖晶圆与传感器晶圆之间的空腔内，封盖晶圆设置有对应空腔的电极通孔，电极通孔内设置有激活电极，激活电极与吸气剂相接触，封盖晶圆对应任一所述空腔设置有至少两个电极通孔。在mems传感器外侧可以通过位于电极通孔内的激活电极向吸气剂供电，在电流流过吸气剂时会将电能转换为热能从而激活吸气剂，即通过激活电极可以针对性的仅加热吸气剂以进行激活，从而避免激活吸气剂时对传感器结构造成的影响。通过设置激活电极，可以多次激活吸气剂，以保证mems传感器内的真空度。

本发明还提供了一种mems传感器的制备方法，同样具有上述有益效果，在此不再进行赘述。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种mems传感器的结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的一种具体的mems传感器的结构示意图；

图3至图9为本发明实施例所提供的一种mems传感器制备方法的工艺流程图；

图10至图17为本发明实施例所提供的一种具体的mems传感器制备方法的工艺流程图；

图18至图22为本发明实施例所提供的另一种具体的mems传感器制备方法的工艺流程图。

图中：1.传感器晶圆、2.封盖晶圆、3.空腔、4.传感器、5.吸气剂、6.激活电极、7.接触电极、8.空腔挡壁、9.焊料、10.钛粘附层、11.焊料挡壁、12.电极通孔、13.探针、14.电极深孔、15.保护层、16.凹槽。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种mems传感器。在现有技术中，吸气剂通常仅设置于传感器晶圆与封盖晶圆之间形成的闭合空间中，位于封盖晶圆一侧表面，同时该吸气剂不会在与其他结构相接触。而在激活吸气剂时，通常是通过整体加热mems传感器，即加热整个mems传感器，包括mems传感器内的传感器结构，以起到加热吸气剂的作用，完成吸气剂的激活。但是在整体加热mems传感器的过程中，容易对敏感的器件芯片有较大的热影响：过高的温度可能会降低器件芯片的性能，而过低的温度则吸气剂可能激活不完全，从而影响真空度。

而本发明所提供的一种mems传感器，在封盖晶圆朝向传感器晶圆一侧表面设置有吸气剂；吸气剂位于封盖晶圆与传感器晶圆之间的空腔内，封盖晶圆设置有对应空腔的电极通孔，电极通孔内设置有激活电极，激活电极与吸气剂相接触，封盖晶圆对应任一所述空腔设置有至少两个电极通孔。在mems传感器外侧可以通过位于电极通孔内的激活电极向吸气剂供电，在电流流过吸气剂时会将电能转换为热能从而激活吸气剂，即通过激活电极可以针对性的仅加热吸气剂以进行激活，从而避免激活吸气剂时对传感器结构造成的影响。通过设置激活电极，可以多次激活吸气剂，以保证mems传感器内的真空度。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明实施例所提供的一种mems传感器的结构示意图。

参见图1，在本发明实施例中，mems传感器包括相对设置的传感器晶圆1和封盖晶圆2；所述封盖晶圆2键合于所述传感器晶圆1表面，所述传感器晶圆1与所述封盖晶圆2之间形成有封闭的空腔3；位于所述传感器晶圆1朝向所述封盖晶圆2一侧表面的传感器4；所述传感器4位于所述空腔3内；位于所述封盖晶圆2朝向所述传感器晶圆1一侧表面的吸气剂5；所述吸气剂5位于所述空腔3内，所述封盖晶圆2设置有对应所述空腔3的电极通孔12，所述电极通孔12内设置有激活电极6，所述激活电极6与所述吸气剂5相接触，所述封盖晶圆2对应任一所述空腔3设置有至少两个所述电极通孔12。

上述传感器晶圆1即用于设置传感器4的晶圆，该传感器4即整个mems传感器中主要的功能结构；该传感器4通常位于传感器晶圆1表面。有关传感器4的具体结构在本发明实施例中不做具体限定，视具体情况而定。上述封盖晶圆2即用于对传感器4进行封装的晶圆，该封盖晶圆2通常为透明晶圆。上述封盖晶圆2与传感器晶圆1通常会相对设置，该封盖晶圆2具体会键合在传感器晶圆1表面。有关封盖晶圆2与传感器晶圆1具体的键合结构将在下述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。

上述封盖晶圆2与传感器晶圆1键合之后，会在封盖晶圆2与传感器晶圆1之间形成封闭的空腔3，该空腔3在使用过程中通常处于真空状态，具有一定的真空度，而上述传感器晶圆1表面的传感器4通常会位于空腔3内。具体的，上述封盖晶圆2朝向传感器晶圆1一侧表面，通常刻蚀有空腔3，而将封盖晶圆2与传感器晶圆1键合之后，会形成封闭的空腔3，该空腔3会笼罩传感器4。有关该空腔3的具体形貌在本发明实施例中并不作具体限定，视具体情况而定。

在本发明实施例中，位于所述封盖晶圆2朝向所述传感器晶圆1一侧表面的吸气剂5；所述吸气剂5位于所述空腔3内，所述封盖晶圆2设置有对应所述空腔3的电极通孔12，所述电极通孔12内设置有激活电极6，所述激活电极6与所述吸气剂5相接触，所述封盖晶圆2对应任一所述空腔3设置有至少两个所述电极通孔12。

上述吸气剂5通常位于上述空腔3内朝向封盖晶圆2一侧表面，即该吸气剂5通常位于封盖晶圆2朝向传感器晶圆1一侧表面，且该吸气剂5位于上述空腔3内。有关吸气剂5的具体材质可以参考现有技术，在此不再进行赘述。上述封盖晶圆2中设置有电极通孔12，该电极通孔12需要与空腔3对应，即电极通孔12通常位于上述空腔3内朝向封盖晶圆2一侧表面，沿厚度方向贯穿上述封盖晶圆2。

上述电极通孔12内设置有激活电极6，并且上述吸气剂5会与激活电极6相接触，以便通过激活电极6激活吸气剂5。具体的，上述封盖晶圆2对应任一空腔3设置有至少两个电极通孔12，即对应任一空腔3会设置至少两个激活电极6，而在任一个空腔3内吸气剂5会与至少两个激活电极6相接触。在激活吸气剂5时，其中一个激活电极6会作为正极，而另一个激活电极6会作为负极，从而向吸气剂5供电以产生热量激活吸气剂5。

具体的，上述激活电极6具体可以为铜电极和/或钨电极，即上述激活电极6的材质可以为铜或者是钨，又或者是两者均有。当然，在本发明实施例中上述激活电极6的具体材质在本发明实施例中不做具体限定，视具体情况而定。通常情况下，上述激活电极6与电极通孔12侧壁之间通常设置有粘附层以及阻挡层，以保证激活电极6可以牢固的设置在电极通孔12中。上述粘附层的作用主要是起粘附作用，而阻挡层主要用于阻挡材料之间相互扩散。上述位于电极通孔12侧壁的粘附层以及阻挡层的材质可以为ta/tan，或者是ti/tin/ti，有关极通孔侧壁的粘附层以及阻挡层的具体材质在本发明实施例中不做具体限定，视具体情况而定。

作为优选的，在本发明实施例中，所述激活电极6裸露于所述封盖晶圆2背向所述传感器晶圆1一侧表面，可以设置有与激活电极6接触的接触电极7。接触电极7可以有效提高激活电极6的导电性能，有效降低激活电极6与外界其他部件，例如探针13之间的电阻。具体的，上述接触电极7会覆盖激活电极6裸露于封盖晶圆2背向传感器晶圆1一侧表面并与激活电极6接触，该接触电极7可以为以下任意一项或任意组合：tiniau电极、tiniag电极、tinicu电极。即接触电极7的材质可以为以下任意一项或任意组合：tiniau、tiniag、tinicu。当然，在本发明实施例中对接触电极7的具体材质并不做具体限定，视具体情况而定。进一步，上述接触电极7可以覆盖电极通孔12位于封盖晶圆2背向传感器晶圆1一侧表面的开口，从而进一步提高空腔3的密封性能。

本发明实施例所提供的一种mems传感器，在封盖晶圆2朝向传感器晶圆1一侧表面设置有吸气剂5；吸气剂5位于封盖晶圆2与传感器晶圆1之间的空腔3内，封盖晶圆2设置有对应空腔3的电极通孔12，电极通孔12内设置有激活电极6，激活电极6与吸气剂5相接触，封盖晶圆2对应任一所述空腔3设置有至少两个电极通孔12。在mems传感器外侧可以通过位于电极通孔12内的激活电极6向吸气剂5供电，在电流流过吸气剂5时会将电能转换为热能从而激活吸气剂5，即通过激活电极6可以针对性的仅加热吸气剂5以进行激活，从而避免激活吸气剂5时对传感器4结构造成的影响。通过设置激活电极6，可以多次激活吸气剂5，以保证mems传感器内的真空度。

有关本发明所提供的一种mems传感器的具体结构将在下述发明实施例中做详细介绍。

请参考图2，图2为本发明实施例所提供的一种具体的mems传感器的结构示意图。

区别于上述发明实施例，本发明实施例是在上述发明实施例的基础上，进一步的对mems传感器的结构进行具体限定。其余内容已在上述发明实施例中进行了详细介绍，在此不再进行赘述。

参见图2，在本发明实施例中，所述封盖晶圆2朝向所述传感器晶圆1一侧表面设置有空腔挡壁8，所述空腔挡壁8围成所述空腔3；所述空腔挡壁8与所述传感器晶圆1之间设置有焊料9，以通过所述焊料9键合所述传感器晶圆1与所述封盖晶圆2。

在本发明实施例中，具体通过在封盖晶圆2朝向传感器晶圆1一侧表面刻蚀空腔挡壁8以构成上述发明实施例所提供的空腔3，并且具体通过焊料9将传感器晶圆1与封盖晶圆2相互键合。具体的，上述焊料9具体设置在空腔挡壁8与传感器晶圆1之间，该焊料9通常会键合空腔挡壁8的端部以及传感器晶圆1表面的预设区域，以使传感器晶圆1与封盖晶圆2相互键合。

上述焊料9在本发明实施例中可以包括以下任意一项或任意组合：ausn焊料9、cusn焊料9、alge焊料9。即焊料9的材质在本发明实施例中可以为以下任意一项或任意组合：ausn、cusn、alge。有关焊料9的具体材质在本发明实施例中并不做具体限定，视具体情况而定。具体的，上述焊料9与空腔挡壁8之间通常也设置有粘附层以及阻挡层，以保证焊料9可以与封盖晶圆2紧密结合。上述粘附层的作用主要是起粘附作用，而阻挡层主要用于阻挡材料之间相互扩散。上述空腔挡壁8端面的粘附层以及阻挡层的材质可以为tini，tiw，tipt等，有关空腔挡壁8端面的粘附层以及阻挡层的具体材质在本发明实施例中不做具体限定，视具体情况而定。

相应的，上述焊料9与传感器晶圆1之间通常也设置有粘附层以及阻挡层，以保证焊料9可以与传感器晶圆1紧密结合。上述粘附层的作用主要是起粘附作用，而阻挡层主要用于阻挡材料之间相互扩散。上述传感器晶圆表面的粘附层以及阻挡层的材质可以为tini，tiw，tipt等，有关传感器晶圆表面的粘附层以及阻挡层的具体材质在本发明实施例中不做具体限定，视具体情况而定。

进一步的，在本发明实施例中，所述传感器晶圆1朝向所述封盖晶圆2一侧表面设置有焊料挡壁11，相邻所述焊料挡壁11围成一凹槽16，所述焊料9位于所述凹槽16内。上述焊料挡壁11与传感器4通常位于传感器晶圆1的同一侧表面，焊料挡壁11通常会环绕传感器4设置，相邻焊料挡壁11会围成一凹槽16，而上述焊料9会位于该凹槽16内，即在将封盖晶圆2与传感器晶圆1相互键合时，空腔挡壁8会插入凹槽16内与传感器晶圆1相互键合。需要说明的是，上述凹槽16的宽度需要不小于空腔挡壁8的宽度。在将封盖晶圆2相互键合之后，上述相邻的两个焊料挡壁11中，位于内环的焊料挡壁11会处于空腔3内，而位于外环的焊料挡壁11会位于空腔3外。具体的，在本发明实施例中上述焊料挡壁11的材质为氮化硅。当然，在本发明实施例中该焊料挡壁11还可以为其他材质，有关焊料挡壁11具体材质在本发明实施例中不做具体限定。在键合过程中，由于上述焊料挡壁11的存在，焊料9不会流出凹槽16，即上述焊料挡壁11可以防止焊料9溢出至mems传感器的功能区。

作为优选的，在本发明实施例中，所述传感器晶圆1为硅晶圆，所述传感器晶圆1朝向所述封盖晶圆2一侧表面设置有钛粘附层10，所述焊料9位于所述钛粘附层10朝向所述封盖晶圆2一侧表面。在现阶段，传感器晶圆1的材质通常为硅。而为了保证焊料9的键合效果，上述传感器晶圆1朝向封盖晶圆2一侧表面设置有钛粘附层10。由于钛与硅的粘附性较高，钛粘附层10可以有效粘合焊料9以及硅晶圆。具体的，上述焊料9会设置在钛粘附层10表面，即空腔挡壁8具体会通过焊料9与粘附层相互键合。

需要说明的是，上述焊料9与粘附层之间可以设置粘附层以及阻挡层，以增加焊料9与钛粘附层10之间键合的强度。相应的，上述钛粘附层10通常位于上述相邻焊料挡壁11之间，即位于上述凹槽16内，以在凹槽16内与空腔挡壁8相互键合。通常情况下，在设置焊料9时，会先用ar等离子体对钛粘附层10表面进行活化，即上述钛粘附层10表面通常为ar等离子体活化表面，以增加焊料9与钛粘附层10之间的粘附性。

本发明实施例所提供的一种mems传感器，在传感器晶圆1表面设置凹槽16，并在凹槽16内通过焊料9键合传感器晶圆1以及封盖晶圆2，可以有效防止焊料9溢出对mems传感器内部功能区造成影响；通过设置钛粘附层10可以有效增加焊料9与传感器晶圆1之间的粘附性。

下面对本发明所提供的一种mems传感器的制备方法进行介绍，下文描述的制备方法与上述描述的mems传感器的结构可以相互对应参照。

请参考图3至图9，图3至图9为本发明实施例所提供的一种mems传感器制备方法的工艺流程图。

参见图3，在本发明实施例中，mems传感器的制备方法可以包括：

s101：在封盖晶圆表面刻蚀空腔。

参见图4，在本步骤中，会在封盖晶圆2内刻蚀出空腔3，有关空腔3的具体结构已在上述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。有关刻蚀空腔3具体的工艺可以参考现有技术，在此不再进行赘述。需要说明的是，在本步骤中通常在封盖晶圆2表面不仅仅会刻蚀一个空腔3，而是会均匀的刻蚀多个空腔3，该空腔3会与传感器晶圆1中制备的传感器4相对应。

s102：在空腔底面刻蚀电极通孔。

参见图5，在本发明实施例中，任一所述空腔3底面刻蚀至少两个所述电极通孔12。

在本步骤中，会在空腔3底面刻蚀电极通孔12，该电极通孔12通常会沿厚度方向贯穿封盖晶圆2。有关刻蚀电极通孔12具体的工艺可以参考现有技术，在此不再进行赘述。需要说明的是，在本步骤中会在封盖晶圆2中每个空腔3的底面刻蚀出至少两个电极通孔12。

s103：在电极通孔内填充电极材料以形成激活电极。

参见图6，在本步骤中，会在电极通孔12内填充电极材料以形成激活电极6。有关激活电极6的具体材质已在上述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。在填充电极材料之前，通常会先在电极通孔12内设置粘附层以及阻挡层，有关电极通孔12内粘附层以及阻挡层的具体材质同样已在上述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。

s104：在空腔底面沉积吸气剂。

参见图7，在本发明实施例中，所述吸气剂5与所述激活电极6相接触。

在本步骤中，会在空腔3底面沉积吸气剂5，该吸气剂5会与激活电极6相接触，以便于在后续步骤中通过激活电极6可以激活该吸气剂5。

s105：将封盖晶圆设置有空腔的一侧表面与传感器晶圆中设置有传感器的一侧表面相互键合，以密封空腔，使传感器位于空腔内。

参见图8，在本步骤中，会将封盖晶圆2与传感器晶圆1相互键合。在键合之前通常需要将封盖晶圆2与传感器晶圆1相互对位，而在对位时需要使使传感器4位于空腔3内。在将封盖晶圆2与传感器晶圆1相互键合之后，会密封上述空腔3。有关具体的键合工艺将在下述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。

s106：通过激活电极电激活吸气剂，以制成mems传感器。

参见图9，在本步骤中，会通过激活电极6向吸气剂5供电，在当电流流经吸气剂5时，电能会转换成热能从而加热吸气剂5以激活吸气剂5，使得吸气剂5吸收空腔3内气体，以使空腔3内处于真空环境。具体的，在本步骤中，通常会使用探针13与激活电极6相接触，并通过探针13以及激活电极6向吸气剂5供电，实现电激活吸气剂5。

在本步骤之前，可以在所述封盖晶圆2背向所述传感器晶圆1一侧表面设置与所述激活电极6相接触的接触电极7。接触电极7可以有效减少激活电极6与探针13之间的电阻，以提高激活电极6的导电性。同时若接触电极7覆盖电极通孔12暴露于封盖晶圆2背向传感器晶圆1一侧表面的开口，该接触电极7可以进一步提高空腔3的气密性。有关接触电极7具体的制备工艺可以参考现有技术，在此不再进行赘述。相应的，若设置有接触电极7，则本步骤可以具体为：通过所述接触电极7激活所述吸气剂5。

本发明实施例所提供的一种mems传感器的制备方法，所制备而成的mems传感器在封盖晶圆2朝向传感器晶圆1一侧表面设置有吸气剂5；吸气剂5位于封盖晶圆2与传感器晶圆1之间的空腔3内，封盖晶圆2设置有对应空腔3的电极通孔12，电极通孔12内设置有激活电极6，激活电极6与吸气剂5相接触，封盖晶圆2对应任一所述空腔3设置有至少两个电极通孔12。在mems传感器外侧可以通过位于电极通孔12内的激活电极6向吸气剂5供电，在电流流过吸气剂5时会将电能转换为热能从而激活吸气剂5，即通过激活电极6可以针对性的仅加热吸气剂5以进行激活，从而避免激活吸气剂5时对传感器4结构造成的影响。通过设置激活电极6，可以多次激活吸气剂5，以保证mems传感器内的真空度。

有关本发明所提供的一种mems传感器制备方法的具体内容将在下述发明实施例中做详细介绍。

请参考图10至图17，图10至图17为本发明实施例所提供的一种具体的mems传感器制备方法的工艺流程图。

参见图10，在本发明实施例中，mems传感器的制备方法可以包括：

s201：在封盖晶圆表面刻蚀出空腔挡壁。

参见图11，在本发明实施例中，所述空腔挡壁8围成所述空腔3。

在本步骤中，刻蚀出的空腔挡壁8会围成上述空腔3，即空腔挡壁8的内侧为上述空腔3；而在空腔挡壁8的外侧通常为划片道，在后续步骤中将封盖晶圆2与传感器晶圆1键合后，可以根据该划片道切割封盖晶圆2以及传感器晶圆1，以分割出多个mems传感器。本步骤的其余内容与上述发明实施例中s101基本类似，详细内容请参考上述发明实施例，在此不再进行赘述。

s202：在空腔底面刻蚀电极深孔。

参见图11，在本步骤中，会在空腔3的底面刻蚀电极深孔14，该电极深孔14通常沿封盖晶圆2厚度方向延伸，但是该电极深孔14不会贯穿封盖晶圆2，以便在后续步骤中在电极深孔14中填充电极材料。需要说明的是，在本步骤中设置的电极深孔14需要与上述发明实施例中电极通孔12相对应，即在任一空腔3的底面会设置至少两个电极深孔14。

s203：在电极深孔内填充电极材料以形成激活电极。

参见图12，在本步骤中，会在电极深孔14中填充电极材料以形成激活电极6。此时，该激活电极6不会暴露在封盖晶圆2背向空腔3一侧表面。有关激活电极6的具体材质已在上述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。

s204：在空腔底面沉积吸气剂。

参见图13，本步骤与上述发明实施例中s104基本一致，详细内容请参考上述发明实施例，在此不再进行赘述。

s205：在传感器晶圆设置有传感器的表面的预设区域设置焊料。

参见图14，在本步骤中，会在传感器晶圆1表面设置焊料9，以便通过焊料9将封盖晶圆2与传感器晶圆1相互键合。有关焊料9的具体材质已在上述发明实施例做详细介绍，在此不再进行赘述。在本步骤之前，可以先在传感器晶圆1表面制作粘附层以及阻挡层，有关粘附层以及阻挡层的具体材质以及作用已在上述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。

s206：在空腔挡壁背向封盖晶圆一侧的端面设置焊料。

参见图15，在本步骤中，会在空腔挡壁8的端面设置焊料9，以便通过焊料9将封盖晶圆2与传感器晶圆1相互键合。具体的，在本步骤中通常会采用沉积工艺在空腔挡壁8的端面设置焊料9，有关沉积工艺的具体内容可以参考现有技术，在此不再进行赘述。在本步骤之前，可以先在空腔挡壁8端面制作粘附层以及阻挡层，有关粘附层以及阻挡层的具体材质以及作用已在上述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。

s207：将空腔挡壁与传感器晶圆表面的预设区域相互对位，并在真空环境中加热焊料，以通过焊料键合封盖晶圆与传感器晶圆。

参见图16，在本步骤中，会将封盖晶圆2与传感器晶圆1相互对位，从而使得空腔挡壁8与传感器晶圆1表面的预设区域相互对位。之后会在真空环境中加热焊料9并待焊料9固化，以键合封盖晶圆2以及传感器晶圆1。本步骤的其余内容与上述发明实施例中s105基本类似，详细内容已在上述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。

s208：从封盖晶圆背向传感器晶圆一侧表面减薄封盖晶圆，以暴露出激活电极。

参见图17，在本步骤中，会在键合封盖晶圆2与传感器晶圆1之后，从封盖晶圆2一侧表面对封盖晶圆2进行减薄，直至暴露出s203中所制备的激活电极6，以便从空腔3外侧通过激活电极6与吸气剂5电连接。

在本步骤之后，可以在所述封盖晶圆2背向所述传感器晶圆1一侧表面设置与所述激活电极6相接触的接触电极7。有关接触电极7的具体内容已在上述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。

s209：通过激活电极电激活吸气剂，以制成mems传感器。

本步骤与上述发明实施例中s106基本类似，详细内容请参考上述发明实施例，在此不再进行赘述。在本步骤之后，通常会沿划片道切割封盖晶圆2以及传感器晶圆1，以划片出多个单独的mems传感器。

本发明实施例所提供的一种mems传感器的制备方法，通过先设置电极深孔14并在电极深孔14中填充电极材料以制成激活电极6，然后通过减薄封盖晶圆2以暴露激活电极6的防止制备激活电极6，可以保证电极材料可以充分的填充至电极通孔12内；听过焊料9可以方便快捷的将封盖晶圆2与传感器晶圆1相互键合。

有关本发明所提供的一种mems传感器制备方法的具体内容将在下述发明实施例中做详细介绍。

请参考图18至图22，图18至图22为本发明实施例所提供的另一种具体的mems传感器制备方法的工艺流程图。

参见图18，在本发明实施例中，mems传感器的制备方法可以包括：

s301：在封盖晶圆表面刻蚀空腔。

s302：在空腔底面刻蚀电极通孔。

s303：在电极通孔内填充电极材料以形成激活电极。

s304：在空腔底面沉积吸气剂。

上述s301至s304与上述发明实施例中s101至s104基本一致，详细内容请参考上述发明实施例，在此不再进行赘述。

s305：在传感器晶圆设置有传感器的表面的预设区域沉积保护层。

参见图19，在本发明实施例中，上述传感器晶圆1通常为硅晶圆，而在本步骤之前，可以在预设区域预先沉积钛粘附层10，由于钛粘附层10与硅晶圆之间具有良好的粘附性，通过钛粘附层10可以增加焊料9与传感器晶圆1之间的粘附性。具体的，在预设区域预先沉积钛粘附层10时，通常是先在传感器晶圆1表面沉积一整层钛层，然后对钛层进行刻蚀，使得钛层仅覆盖预设区域，以制成上述钛粘附层10。

在本步骤中，会在传感器晶圆1表面的预设区域沉积保护层15，若预先设置有钛粘附层10，则在本步骤具体可以为沉积覆盖所述钛粘附层10的所述保护层15。该保护层15具体用于在后续步骤中刻蚀成焊料挡壁11；具体的，在设置保护层15时，通常先在传感器晶圆1表面沉积一整层保护层15，然后对保护层15进行刻蚀，使得保护层15仅覆盖预设区域，以制成上述保护层15。上述保护层15的材质可以具体为氮化硅，当然，在本发明实施例中也可以选用其他材质的保护层15，有关保护层15的具体材质在本发明实施例中并不做具体限定，视具体情况而定。

在本步骤之后，可以在传感器晶圆1表面预设的功能区域设置传感器4，即mems传感器中主要起功能作用的结构。有关传感器4具体的制备工艺可以根据实际情况自行设定，在此不做具体限定。

s306：刻蚀保护层的中部区域以形成焊料挡壁，相邻焊料挡壁围成一凹槽。

参见图20，在本步骤中，会刻蚀s305中设置的保护层15的中部区域，从而使保护层15的两侧形成焊料挡壁11，而相邻焊料挡壁11之间会围成一凹槽16，即保护层15中被刻蚀的中部区域会形成一凹槽16。

具体的，若s305中保护层15覆盖钛粘附层10，则在本步骤中刻蚀护层的中部区域时，具体会暴露钛粘附层10，以形成焊料挡壁11。即本步骤可以具体为：刻蚀所述保护层15的中部区域至暴露所述钛粘附层10，以形成焊料挡壁11。

在本步骤之后，可以通过ar等离子体活化所述钛粘附层10表面。通过ar等离子体活化钛粘附层10表面，可以有效增加焊料9与钛粘附层10之间的粘合性，以保证封盖晶圆2与传感器晶圆1可以稳固的键合。

s307：在凹槽内设置焊料。

参见图21，在本步骤中，会在凹槽16内设置焊料9。由于预先在s306中设置有凹槽16，则本步骤可以具体为：通过蒸发工艺在凹槽16内设置焊料9，该蒸发工艺可以包括热蒸发或电子束蒸发设置上述焊料9。通过蒸发工艺设置焊料9可以极大的减少焊料9的设置时间，减少焊料9的设置成本。

在本步骤之前，可以先在凹槽16内，通常是钛粘附层10表面设置粘附层以及阻挡层。有关粘附层以及阻挡层的具体内容已在上述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。

需要说明的是，上述一个凹槽16对应一个空腔挡壁8，而相邻凹槽16之间，即对应不同空腔3的焊料挡壁11之间，通常被划分为划片道，在后续步骤中可以通过该划片道切割传感器晶圆1。

s308：将空腔挡壁插入凹槽。

参见图22，在本步骤中，会将空腔挡壁8插入对应的凹槽16，以完成封盖晶圆2与传感器晶圆1之间的对位。

s309：在真空环境中加热焊料，以通过焊料键合封盖晶圆与传感器晶圆。

本步骤与上述发明实施例中s207基本一致，详细内容请参考上述发明实施例，在此不再进行赘述。

s310：通过激活电极电激活吸气剂，以制成mems传感器。

本步骤与上述发明实施例中s106以及s209基本类似，详细内容请参考上述发明实施例，在此不再进行赘述。

本发明实施例所提供的一种mems传感器的制备方法，通过设置焊料挡壁11以形成凹槽16，并在凹槽16内设置焊料9，可以有效防止焊料9溢出对mems传感器内部功能区造成影响；通过设置钛粘附层10可以有效增加焊料9与传感器晶圆1之间的粘附性。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种mems传感器以及一种mems传感器的制备方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。