一种基于微机电系统器件的制造方法与流程

1.本发明涉及机电设备系统研发技术领域，尤其涉及一种基于微机电系统器件的制造方法。背景技术：2.微机电系统技术是近年来高速发展的一项高新技术。与由传统技术制作的对应器件相比，微机电系统技术制作的器件在体积、功耗、重量及价格方面都有十分明显的优势，而且其采用先进半导体制造工艺，可以实现微机电系统器件的批量制造，目前在市场上，微机电系统器件的主要应用实例包括压力器件、加速度计及硅麦克风等。微机电系统器件一般通过电容、电阻等来感知器件所受压力、加速度与角速度等的大小，而电容、电阻的改变主要由器件内部的弹簧等效系统来产生，因此此类微机电系统器件均具有敏感的可动结构，通常通过将器件与一个类似帽子的盖子密封在一起来形成对器件内部可动结构的保护。3.微机电系统，也叫做微电子机械系统、微系统、微机械等，指尺寸在几毫米乃至更小的高科技装置。微机电系统其内部结构一般在微米甚至纳米量级，是一个独立的智能系统。微机电系统是在微电子技术基础上发展起来的，融合了光刻、腐蚀、薄膜、liga、硅微加工、非硅微加工和精密机械加工等技术制作的高科技电子机械器件。微机电系统是集微传感器、微执行器、微机械结构、微电源微能源、信号处理和控制电路、高性能电子集成器件、接口、通信等于一体的微型器件或系统。mems是一项革命性的新技术，广泛应用于高新技术产业，是一项关系到国家的科技发展、经济繁荣和国防安全的关键技术。4.mems侧重于超精密机械加工，涉及微电子、材料、力学、化学、机械学诸多学科领域。它的学科面涵盖微尺度下的力、电、光、磁、声、表面等物理、化学、机械学的各分支在电子元件制造发展过程中，晶片级封装是一种技术趋势，微机电系统器件的封装步骤在切片之前完成。利用传统的工艺制成的微机电系统结构的真空密封性差，微机电系统器件的封装体积较大。另外，在传统的封装形式中，ic集成电路芯片和微机电系统传感器芯片通过打线的方式封装在一起，后续做成lga封装，占用空间比较大。5.键合技术一般是指将两片同质或异质半导体材料在一定条件下直接结合之后通过范德华力、分子力甚至原子力使晶片键合成为一体的技术，所以键合技术被广泛地应用于微机电系统中。但是，由于现有微机电系统器件设计上存在的技术瓶颈，常规的微机电系统器件制造方法或产品结构经常会出现工作元件灵敏性低、精确性差、稳定性差或使用寿命短等问题，亟待需要解决。技术实现要素：6.本发明克服了现有技术的不足，提供一种基于微机电系统器件的制造方法。7.为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于微机电系统器件的制造方法，包括以下步骤：8.步骤s1：在第一芯片表面和第二芯片表面均设置标志，在第一芯片上的标志所在位置形成第一电极，在第二芯片上的标志所在位置形成第二电极，第一芯片和第二芯片通过连接键合在一起。9.步骤s2：键合第一芯片和第二芯片，减薄键合后的芯片；对减薄后的芯片的表面进行氧化，通过淀积氧化硅形成氧化层；去除氧化层上的部分氧化硅，露出导电通孔，然后淀积金属层。10.步骤s3：使得金属层和导电通孔相连接；调整布线，然后淀积钝化层，光刻钝化层以暴露第金属层中需要与外界对接的部分，在与外界对接的部分上植金属球。11.本发明一个较佳实施例中，在所述金属层上沉积附加层，其中所述附加层为负效感光材料。12.本发明一个较佳实施例中，所述第一芯片和所述第二芯片的所述微机电系统器件层为活动层，包括活动部分和固定部分。13.本发明一个较佳实施例中，所述步骤s1中，设置金属丝以及使金属丝两端分别电连接第一电极、第二电极和工作元件。14.本发明一个较佳实施例中，利用所述金属层作为光掩膜将所述附加层形成图案。15.本发明一个较佳实施例中，将所述附加层形成图案之后去除形成图案的所述金属层。16.本发明一个较佳实施例中，所述步骤s1中，所述第一电极与所述第二电极均贯穿所述第一芯片与所述第二芯片的键合界面上。17.本发明一个较佳实施例中，在所述第一芯片上的标志所在位置形成与所述工作元件欧姆接触的电极。18.本发明一个较佳实施例中，所述第一芯片和所述第二芯片之间设置有密封腔体，所述第一芯片为微机电系统传感器芯片，所述第二芯片为ic集成电路芯片，所述第一芯片和所述第二芯片通过键合的方式连接。19.本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：20.(1)本发明所提供的技术方案能够保证微机电系统器件的工作元件处在真空环境内，从而使微机电系统器件具有更高的灵敏度、精确性以及稳定性，并极大提高了器件的使用寿命。21.(2)本发明兼具了第一芯片传感器芯片和第二芯片信号处理芯片的功能，但第一芯片和第二芯片通过键合的方式连接，与传统的通过打线等方式连接的微机电系统器件相比，明显地缩小了微机电系统器件的最终封装体积。22.(3)本发明能够极大地改善有电极贯穿的两芯片键合界面的气密性，以使mems器件的腔体内具有较高的真空度，进而可保证微机电系统器件的腔体内工作元件灵敏性、精确性、稳定性和具有较长的使用寿命。附图说明23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，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。24.图1为本发明优选实施例的侧视图。具体实施方式25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。26.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。27.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。28.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。29.如图1所示，一种基于微机电系统器件的制造方法，包括以下步骤：30.步骤s1：在第一芯片表面和第二芯片表面均设置标志，在第一芯片上的标志所在位置形成第一电极，在第二芯片上的标志所在位置形成第二电极，第一芯片和第二芯片通过连接键合在一起。31.步骤s2：键合第一芯片和第二芯片，减薄键合后的芯片；对减薄后的芯片的表面进行氧化，通过淀积氧化硅形成氧化层；去除氧化层上的部分氧化硅，露出导电通孔，然后淀积金属层。32.步骤s3：使得金属层和导电通孔相连接；调整布线，然后淀积钝化层，光刻钝化层以暴露第金属层中需要与外界对接的部分，在与外界对接的部分上植金属球。33.本发明一个较佳实施例中，在所述金属层上沉积附加层，其中所述附加层为负效感光材料，所述第一芯片和所述第二芯片的所述微机电系统器件层为活动层，包括活动部分和固定部分，所述步骤s1中，设置金属丝以及使金属丝两端分别电连接第一电极、第二电极和工作元件。34.本发明一个较佳实施例中，利用所述金属层作为光掩膜将所述附加层形成图案，将所述附加层形成图案之后去除形成图案的所述金属层，所述步骤s1中，所述第一电极与所述第二电极均贯穿所述第一芯片与所述第二芯片的键合界面上，在所述第一芯片上的标志所在位置形成与所述工作元件欧姆接触的电极。35.本发明一个较佳实施例中，所述第一芯片和所述第二芯片之间设置有密封腔体，所述第一芯片为微机电系统传感器芯片，所述第二芯片为ic集成电路芯片，所述第一芯片和所述第二芯片通过键合的方式连接。36.(1)本发明所提供的技术方案能够保证微机电系统器件的工作元件处在真空环境内，从而使微机电系统器件具有更高的灵敏度、精确性以及稳定性，并极大提高了器件的使用寿命。37.(2)本发明兼具了第一芯片传感器芯片和第二芯片信号处理芯片的功能，但第一芯片和第二芯片通过键合的方式连接，与传统的通过打线等方式连接的微机电系统器件相比，明显地缩小了微机电系统器件的最终封装体积。38.(3)本发明能够极大地改善有电极贯穿的两芯片键合界面的气密性，以使mems器件的腔体内具有较高的真空度，进而可保证微机电系统器件的腔体内工作元件灵敏性、精确性、稳定性和具有较长的使用寿命。39.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。40.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。